ソニックヘッジホッグによる形態形成関連遺伝子Zicの発現調節機構

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09780695
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 有賀 純 理化学研究所, 分子神経生物学研究室, 研究員 (10232076)
• Keywords: 神経発生 / 遺伝子発現調節 / 転写因子 / 神経管翼板 / 遺伝子ターゲティング / 小脳 / ソニックヘッジホッグ / Zic

Research Abstract

Zicファミリーはマウスの小脳顆粒細胞系譜に強く限局して発現するZincフィンガー型転写因子をコードする遺伝子群として見いだされた。我々は、これまでにZicファミリーがショウジョウバエのペアルール遺伝子odd-pairedの脊椎動物ホモログであること、ZicのZicnフィンガードメインはソニックヘッジホッグの下流因子Gliと高い相同性を示し、Gliの標的配列に結合し得ることなどを明らかにしてきた。今回マウスの背腹のパターン形成個体発生におけるZic1の役割を明らかにするために、Zic1遺伝子の遺伝子ターゲッティングを行った。Zic1欠損マウスでは小脳の低形成、小葉パターンの異常が認められ、Zic1は小脳を含めた神経管翼板由来の神経組織の発生に役割を持つことが明らかとなった。Zic1欠損マウスにおいて観察された小脳虫部の形成不全、それに伴った行動異常という一連の症状はヒトのJoubert症候群のそれと類似しており、このマウスはヒトの遺伝性神経疾患のモデル動物となる可能性がある。また、ニワトリのZicホモログを単離し、背側に限局した発現パターンが、脊索由来の因子により、決定されていることを明らかにした。また異所性のZic発現により、神経管背側のマーカー分子が誘導され、Zicが背側の形質発現を制御することがされた。今後、Zicを手がかりとして、前後軸、背腹軸、左右軸について決定された神経組織の部位特異性がどのように機能的神経回路形成に結びつくのかを検討する予定である。

Research Products

• [Publications] Arnga,J.et al: "Mouse Zic1 is involved in cerebellar development." J.Neurosci. 18. 284-293 (1998)
• [Publications] Nakata,K.et al: "Xenopus Zic3,aprimary regulator both in Neural and neural crest development" Proc.Natl.Acad.Sci USA. 94. 11980-11985 (1997)
• [Publications] Nagai T.et al: "The expression of the mouse Zic1,Zic2 and Zic3 gene suggestion essential role for Zic genes in body pattern formation" Dev.Biol.182. 299-313 (1997)
• [Publications] Arnga,J.et al: "Molecular basis of Axon growth and nerve pattern formation" Vertebrate Zic gene family and neural develpment, 10 (1997)