Prepattern遺伝子Iroquois/Irxによる神経分化決定機構

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13480248
• Research Institution: Nara Institute of Science and Technology
• Principal Investigator: 小椋 利彦 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助教授 (60273851)
• Keywords: Prepattern / Irx / 遺伝子コード / 小脳 / 神経管 / FGF8 / シグナル伝達

Research Abstract

ニワトリIroquois遺伝子(Irx)はふたつの遺伝子群を構成しており、3つのIrx遺伝子が直列に配列していることが明らかとなった(Irx1、Irx2、Ir4とIrx3、Irx5、Irx6)。各遺伝子間の距離は長いものの、全体の構成はHox遺伝子に類似している。Irx遺伝子が神経管の前後軸、背腹軸に沿って特徴的な発現を示すことを考えると、進化の過程で神経組織の複雑化に伴って遺伝子構成の複雑化がHox同様に進んできたことを示唆している。これまでの解析から、神経管の多様な運動ニューロンの分化が、Hox codeとIrx codeの組み合わせを想定すると説明できる可能性が出てきた。
また、Irx2遺伝子が、小脳の発生部位である後脳前端の菱脳唇に強く発現することが認められた。強制的異所的発現を試みた結果、中脳が完全に小脳に転換された。このことはIrx2遺伝子が小脳発生の重要な決定因子であることを意味している。また、Irx2の分子機能は、FGF8からのMAP kinase活性によって制御されており、Isthmusからのシグナル伝達との関連が指摘出来た。このようなシグナル分子との関連は、Prepatternの概念を構築するためのにきわめて重要である。

Research Products

• [Publications] D.Kobayashi et al.: "Early Subdivisions in the Neural Plate Define Distinct Competence for Inductive Signals"Development. 129. 83-93 (2002)
• [Publications] 松本健, 小椋利彦: "鳥類神経系のパターン形成に関与するIrx遺伝子群"生体の科学. 52・3. 210-215 (2001)
• [Publications] K.Ogura et al.: "Cloning and chromosomal mapping of human and chicken iroquois(Irx)genes"Cytogenetics and Cell Genetics. 92(3-4). 320-325 (2001)