2002 Fiscal Year Annual Research Report
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12308038
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| Research Institution | KYOTO UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
佐藤 矩行 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (30025481)
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| Keywords | ホヤ / 脊索動物の進化 / 脊索形成 / 遺伝子カスケード / Brachyury / 下流標的遺伝子 / FoxD / Zic |
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| Research Abstract |
本研究の目的はホヤ胚における脊索形成の遺伝子カスケードの全貌を明らかにする二とである。
1990年にクローニングされたマウス突然変異Brachyuryの原因遺伝子はT-ドメインとよばれる新奇のDNA結合ドメインを含む転写因子をコードする。ホヤのオタマジャクシ幼生の発生にともなって尾の中央に40個の細胞からなる脊索が形成されるが、ホヤBrachyury(Ci-Bra)遺伝子は予定脊索細胞でのみ発現し、脊索形成のマスター遺伝子として働く。さらにCi-Braの下流で働く遺伝子のcDNAクローンの単離を試みたところ、Ci-Braによって活性化する約40個の脊索特異的遺伝子のcDNAクローンの単離に成功した。本研究では(1)[Ci-Bra下流遺伝子カスケード]まずこれらCi-Bra下流遺伝子のcDNAクローンの全塩基配列を決定し、脊索形成で働く遺伝子の機能を明らかにする。次に、(2)[Ci-Bra上流遺伝子カスケード]Ci-Braの発現にいたる遺伝子カスケードを明らかにする。このようにしてホヤ胚における脊索形成の遺伝子カスケードの全貌を明らかにする。昨年度までの研究で(1)についてそれなりの成果を得ており、本年度は(2)のCi-Bra上流遺伝子カスケードについて研究した。
脊椎動物胚と同様にホヤ胚における脊索も内胚葉からの誘導によって形成される。まず内胚葉の分化にβ-カテニンが重要な働きをすることを発見した。そこで、β-カテニンの下流で脊索形成に関与する遺伝子のcDNAを単離したところ、FoxD, ZicLなどの転写因子をコードする遺伝子が単離された。FoxDは予定内胚葉で発現するにも関わらず内胚葉の分化には関与せず、脊索形成にのみ働く。ZicLはFoxDの下流で働き、の遺伝子の機能を阻害すると脊索が形成されないこと、などがわかった。
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[Publications] Imai, K.S.: "Early embryonic expression of FGF4/6/9 gene and its role in the induction of mesenchyme and notochord in Ciona savignyi embryos"Development. 129. 1729-1738 (2002)
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[Publications] Imai, K.S.: "Multiple functions of a Zic-like gene in the differentiation of notochord, central nervous System and muscle in Ciona savignyi embryos"Development. 129. 2723-2732 (2002)
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[Publications] Imai, K.S.: "An essential role of a FoxD gene in notochord induction in Ciona embryos"Development. 129. 3441-3453 (2002)
