体節形成における分節化開始機構の解析

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10171241
• Research Institution: National Institute of Health Sciences
• Principal Investigator: 相賀 裕美子 国立医薬品食品衛生研究所, 毒性部, 室長 (50221271)
• Keywords: 体節形成 / 分節性 / ノックアウトマウス / 前後極性 / Notch1

Research Abstract

われわれはすでに、Mesp2ノックアウトマウスを作製し、その解析を進めているが、さらに、その発現部位の同定、およびMesp2-nullマウスにおける発現細胞の挙動を調べる目的で、LacZを導入したマウスを作製しその解析をおこなった。Mesp2ノックアウトマウスでは、体節の前後の極性が失われ、特に、前部の特徴が失われることが脊椎骨のパターンをはじめいくつかの分子マーカーをもちいた解析によりあきらかになっている。そこで、Mesp2発現細胞が体節の前部を規定する遺伝子ではないかと推測されたが、Mesp2の発現はRNAレベルでは、分節前にのみ観察されるため、それらの細胞が分節後に前後どちらの細胞を形成するかは明らかにできていなかった。ところが、このMesp2-LacZマウスにおいては、LacZ活性がある程度持続的に観察されるため、Mesp2発現細胞の追跡が可能になった。その結果、LacZの発現は明らかに分節後の体節の前方に局在しストライプパターンを形成し、Mesp2発現細胞が体節の前方を形成することが明らかになった。さらに、Mesp2-LacZホモマウスにおけるLacZの発現を調べたところ、その発現ドメインがRNAの発現レベルで広がっていることが示され、Mesp2の発現は自分自身の発現ドメインを規定する役割をもつことも、あきらかになった。また、Mesp2ノックアウトマウスにおいてはNotch1の発現が著しく減少することがわかっているのでそこに活性型のNotch1を発現することにより表現型を改善できるか否か検討した。現在すでにマウスが作製されているがその表現型はMesp2-nu11マウスと全く同じであり、Notch1によってMesp2の欠損は補うことができないことがわかった。したがって以前考えていたように、Mesp2の下流にNotchが位置しているという単純なスキームはあやまりであり、Mesp2の上流にNotchのシグナル系が存在しており、Mesp2とのフィードバックループを形成していることが考えられた。これは最近Notch1やその下流で働くRBP-Jkの欠損マウスにおいてMesp2の発現が著しく低下しているという事実と合致する。

Research Products

• [Publications] Yumiko Saga: "Genetic rescue of segmentation defect in MesP2-deficient mice by Mesp1 gene replacement" Mechanism of Development. 75. 53-66 (1998)
• [Publications] Daryn A Kenny: "Identification and characterization of LMO4,an LMO gene with a novel pattern of expression during embryogenesis" Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 95. 11257-11262 (1998)
• [Publications] 相賀裕美子: "MesP1,MesP2と体節形成" 実験医学. 17. 156-162 (1999)