消化器官の形態形成と細胞分化の分子発生生物学的研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11480222
• Research Institution: Tokyo Metropolitan University
• Principal Investigator: 八杉 貞雄 東京都立大学, 理学研究科, 教授 (70011591)
• Keywords: 消化器官 / 肺 / ニワトリ胚 / DAN / cerberus / Wnt11 / 腱

Research Abstract

本研究の目的は,消化器官の形態形成と細胞分化に関わる遺伝子の特定とその機能解析である。また本年度は,消化器官と密接に関係して発生する肺についても研究を行った。消化管上皮は,未分化な状態から食道,胃(ニワトリでは前胃と砂嚢),小腸,大腸に分化し,前胃では腺上皮と内腔上皮へと領域化する。この過程では間充織からの誘導作用が重要である。従って本研究では間充織からの誘導作用の本質を知ることがもっとも重要である。これまでに、前胃における腺形成には間充織のBMP(骨形成タンパク質)が必須であることを示してきた。本年度は,BMPとの拮抗作用が知られているDAN/cerberusに注目し,その発現パターンを解析した。その結果,この遺伝子は消化管の間充織で早くから発現し,上皮が分化する時期には発現は上皮直下に限局されることが明らかになった。現在は遺伝子導入法を用いて機能解析を行っている。一方,間充織も結合組織や平滑筋に分化する。我々は,砂嚢間充織に特徴的な腱の存在に注目し,この組織の発生に関わる遺伝子を同定した。それは核移行シグナルをもつタンパク質をコードしている新規遺伝子で,四肢の腱や,神経系でも特徴的な発現パターンを示し,種々の器官の発生で多様な機能を果たしていることが示唆された。さらに,肺の発生ではその原基が常に消化管腹側に生じる機構を解明すべく,腹側間充織の誘導作用を想定し,そこで発現する遺伝子を探索した。その結果Wnt11という成長因子が原基の形成に必須であることが,遺伝子導入と組織の組合せ実験で明瞭に示された。これは肺原基形成に関する世界で初めての知見である。

Research Products

• [Publications] Matsushita, S. et al.: "Pre-gut endoderm of chick embryo is regionalized by 1.5 days of development"Developmental Dynamics. 223. 33-47 (2002)
• [Publications] Yasugi, E. et al.: "Disruption of mitochondria is an early event during dolichyl phosphate-induced apoptosis in U937 cells"Zoological Science. 19. 7-13 (2002)
• [Publications] 八杉貞雄, 松田佳昌: "消化管の形成にかかわる遺伝子"G.I.Research. 9. 197-204 (2001)
• [Publications] 西駕秀俊, 八杉貞雄: "たった一つの卵から"東京化学同人. 207 (2001)