1998 Fiscal Year Annual Research Report
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09680721
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
前野 貢 新潟大学, 理学部, 助教授 (10190315)
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| Keywords | アフリカツメガエル / ホメオボックス / 背腹軸形成 / オーガナイザー / BMP-4 / goosecoid / ドミナントネガティブ / 腹側化 |
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| Research Abstract |
本研究では、これまでに、BMP-4のシグナルによって発現が調節されている転写因子のひとつとしてXmsx-1が同定され、嚢胚期における発現パターン、その発現制御、胚細胞の分化においてどのような活性を有しているのかが明らかにされた。Xmsx-1は腹側化胚で発現が増加し、背側化胚で減少したこと、背側割球に発現させると頭背部構造が欠損したことから、腹側化因子のひとつであることが明らかになった。本年度においては、msxによる腹側化の分子機構を解析し、msxの胚軸形成における生理学的役割を明らかにするため、ドミナントネガティブに働く変異体(VP-16/msx-1)を含むいくつかの欠損変異体msx-1を作製した。これらの変異体から合成したRNAを用いて、その腹側化活性、およびgoosecoidプロモーター/ルシフェラーゼ(gsc/luc)に対する転写制御活性を調べた。また、100%保存されたホメオボックス配列を有するmsx-2の嚢胚期における発現や機能を解析した。腹側化活性およびルシフェラーゼレポーター解析によると、msx-1の活性はホメオボックスを含む領域に限定された。4細胞期の腹側割球にVP-16/msx-1を注入すると、嚢胚期における内在性wnt-8の腹側帯域での発現が抑えられ、体節構造を含む部分的二次軸を誘導した。さらに、VP-16/msx-1は腹側帯域に注入されたgsc/lucの発現を増加させた。msx-2は、msx-1と同様、嚢胚期に腹側の帯域および予定外胚葉領域に偏って発現していた。また強い腹側化活性を有していた。msx-2は、ドミナントネガティブBMP-4受容体(tBR)やVP-16/msx-1により形成された二次軸を完全に消失させることができたことから、BMP-4による腹側化シグナルの主要な要素であるとともにmsx-1とmsx-2は共通の標的に働いて機能していることが示唆された。以上の結果から、msx-1/-2はgoosecoidなどオーガナイザー遺伝子の発現を腹側組織で抑制する転写因子として、生理学的に極めて重要な役割を担っていると結論された。
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[Publications] Lin 他6名: "XBMP-1B(Xtld),a Xenopus homolog of dorso-ventral poloritg gene in Drosophila,modifies tissuo Phenotypes of ventral explants." Develop.Growth Differ.39・1. 43-51 (1997)
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[Publications] Maeda 他5名: "Xmsx-1 nodifies mecodermal tissue pattern along dorsoventral axis in Xenopus laevis embryo" Development. 124・13. 2552-2560 (1997)
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[Publications] Shibata 他2名: "GATA-1 inhibits the migration of clorsal mesoderm during gastrulation and the formation of notochord in Xenopus embryo." Biochem.Biophys.Res.Commun.252・1. 241-248 (1998)
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[Publications] Ishimura 他4名: "Immurodetectron of Xenopus bone morphogenetic protein-1 in adult and embryonic cells." Growth Factor. (印刷中). (1999)
