ゼブラフィッシュ初期胚を用いた神経特異的遺伝子の発現制御機構の解析

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08680789
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 武田 洋幸 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (80179647)
• Keywords: ゼブラフィッシュ / 神経誘導 / otx2 / pax / 中胚葉誘導

Research Abstract

(1)本年度前半までに、中脳・後脳のマーカーのpax-bの発現決定時期が、原腸胚初期に起こるこや、誘導には裏打ちする中胚葉が重要であることを明らかにした(Miyagawa et al,1996)。pax-b遺伝子の発現制御領域の解析は上流5kbまで絞り込み、DNAコンストラクトを受精卵に注入している。この領域だけで十分な特異性を示すが、発現量が内在性に比べて極めて弱かった。
(2)前脳・中脳のマーカーotxの発現開始は原腸胚初期と早く、オ-ガナイザー領域からの直接の誘導の可能性がある。移植実験の過程で、我々はepiblastにおいて誘導シグナルに対する反応性の違い(differential competence)が前後軸に沿ってかなり早い時期から存在することを見出した。即ち、オ-ガナイザーをゼブラフィッシュ胚腹側の種々の位置に移植してotx2の発現誘導領域を調べると、腹側での誘導領域は常に明瞭な後方境界を持ち、その境界はホストのotx2の発現(背側領域)の後方境界と常に一致していた。この境界より後方に誘導源の組織が位置してもotx2の発現誘導は起きなかった。これらの結果はotx2発現に関する(つまり頭部形成に関する)competent regionが腹側を含め動物極を中心にした同心円状にepiblastに存在していることを示している。従って、中枢神経系の前後軸形成には、誘導源の性質だけでなく誘導を受ける側(epiblast)に存在するcompetenceの違いが重要であることが判明した。さらに、このotx2-competent regionの後方境界の成立には、卵黄細胞によって胚盤周縁に同心円状に誘導される中胚葉(Mizuno et al,1996)が関与している可能性が高い。現在、どのような因子がotx2-competent regionの後方境界を決めるか検討中である。

Research Products

• [Publications] Terumi Miyagawa: "Specification of posterior midbrain region in zebrafish neuroepithelium" GENES TO CELLS. 1. 369-377 (1996)
• [Publications] Toshiro Mizuno: "Mesoderm induction in zebrafish" Nature. 383. 131-132 (1996)
• [Publications] 武田洋幸: "頭部神経は外胚葉の前方でしか誘導されない-ゼブラフィッシュ外胚葉に存在する応答能の差-" 細胞工学. 16(in press). (1997)