2001 Fiscal Year Annual Research Report
脊椎動物の体節形成の分子機構に関する発生遺伝学的解析
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11694227
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| Research Institution | Natiomal Institute of Genetics |
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Principal Investigator |
相賀 裕美子 国立遺伝学研究所, 系統生物研究センター, 教授 (50221271)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高木 篤也 国立医療薬品衛生研究所, 毒性部, 主任研究官 (00179417)
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| Keywords | 体節形成 / Mesp2 / Dll1 / 前後極性 / ノックアウトマウス / pax遺伝子 / paraxis |
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| Research Abstract |
脊椎動物の分節性(繰り返しパターン)は発生過程で形成される体節の前後極性に依存することが明らかにされている。我々は独自に単離した転写因子Mesp2のノックアウトマウスの解析を通じてMesp2がこの過程に重要な役割をはたしていることを示してきた。さらに同様に体節の前後極性の確立に関与すると考えられるDll1,Dll3あるいはNotchシグナルの伝達に重要な働きをするPresenillin-1ノックアウトマウスとのダブルノックアウトマウスを作成しその表現型、遺伝子発現に変化を詳細に解析した結果、前後極性の確立に関してはMesp2がNotchシグナリングを介してDll1の発現を制御していることがわかった。またその過程でDll1は自分自身を誘導するとともにMesp2の誘導をおこすこと、しかしMesp2はDll1を抑制するという、フィードバックのメカニズムが働いていることがわかった。さらに、Mesp2はDll1を介さずに体節の後方化に関与する遺伝子Uncx4.1をより直接的に抑制していることも明らかになった。
一方、体節の分節に関しては異常のないparaxisノックアウトマウスとの交配により、脊椎骨の著しい異常が認められたがこれは脊椎骨のもとになる硬節が細胞死によって消失していくことがわかってきた。さらにこれがMesp2とparaxisのどのような相互作用によるのかを検討した結果、これらの遺伝子が発現する領域におけるPax遺伝子の発現がこれら2つの遺伝子のよって相補的に制御されていることが明らかになった。
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[Publications] Koizumi, K: "The role of Presenilin1 during somite segmentation"Development. 128. 1391-1402 (2001)
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[Publications] Haraguchi, S: "Transcriptional regulation of Mesp1 and Mesp2 genes : differential usage of enhancers during development"Mechnism of Development. 108. 59-69 (2001)
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[Publications] Saga, Y: "The making of the somite : Molecular events in vertebrate segmentation"Nature reviews genetics. 2. 835-845 (2001)
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[Publications] 相賀裕美子: "Notchシグナルを介した体節の分節機構"医学のあゆみ. 199(13). 891-896 (2001)
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[Publications] Nomura-Kitabayashi, A: "Hypomorphic Mesp allele distinguishes establishment of rostrocaudal polarity and segment border formation in somitegenesis"Development. (in press). (2002)
