細胞接着分子群の遺伝子ネットワークによる制御機構の解明

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09878163
• Research Institution: Nara Institute of Science and Technology
• Principal Investigator: 武内 恒成 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助手 (90206946)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高橋 直樹 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 教授 (30179501)
• Keywords: 遺伝子ネットワーク / 転写制御 / 形態形成

Research Abstract

高等動物の形態形成におけるマスター遺伝子(転写因子)として機能するHox遺伝子産物と、それによって制御されるエフェクター分子の機能相関を探る目的で、我々はHox標的遺伝子の単離法を確立した。これらHox等転写因子が標的遺伝子上流に結合している状態で個体ごと固定し、遺伝子-転写因子が架橋された状態で免疫沈降、精製してくる方法により得られた、マウスHoxC-8の標的遺伝子産物mgl-1とHoxC-4の標的遺伝子産物mmab21の機能解析を進めることにより、形態形成におけるマスタ-遺伝子-エフェクター分子相関を初めて明らかにすることを目指した。 mmab21に関しては、線虫のホモログmab21の遺伝的解析から生殖に関わる細胞系譜決定に機能するとされてきたが、マウスにおいてもその詳細な発現を解析することによって生殖原器形成、さらには助鼻嗅覚感覚器から副嗅球、扁桃体への哺乳類フェロモン系の投射経路に発現し、その経路形成に関与するという興味深い知見を得た。また、この分子は既知の分子と何らホモロジーを持たず機能は全く不明であったが、核移行能を持ち細胞質から核へとシャトル分子として情報伝達に関わる機能を持つという結果を得た。さらに、HoxC-4のKOマウスを用いた解析から、Hoxとこのmmab21の機能相関の一端を解析した。 mgl-1においては、その組織分布、結合分子の検索から細胞骨格系への関与と細胞内小胞輸送に関わる分子である可能性が示唆された。これら分子の機能解析を通して、Hox遺伝子群とその機能分子の機能の一端を繋ぐ解析に道を開けたものと考えている。 さらに転写因子Pax等の調整機構を通して、神経細胞接着分子の機能を解析した。特にTag-1接着分子と転写因子間相互相関の一端を解析することもできた。 今後、これらの解析を進めて行くことによって、今まで明らかでなかったマスター遺伝子-エフェクター分子の機能相関を明らかにし、大きな展開が望めるものと確信する。

Research Products

• [Publications] H.Kawano: "Pax-6 is required for the thalamocortical pathway formation in fetal rats." J.comparative neurology. (in press). (1999)
• [Publications] N.Nakamura: "A Neurally-enriched colonin-like protein,Clipinc.is a novel candidate for an actin cytoskeleton-cortical membrane proteins." J.Biological Chemistry. (in press). (1999)
• [Publications] H.Cho: "Biphasic changes in F3 expression in the gerbil hippocampus after transient ischemia" Experimental Brain Research. 122. 227-234 (1998)
• [Publications] 武内恒成: "アンチセンスオリゴヌクレオチドによる生理機能解析" 日本生理学会誌. 60. 383-400 (1998)