脊椎動物体軸形成におけるDharma遺伝子の作用機構の解明

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13670013
• Research Institution: RIKEN
• Principal Investigator: 清水 貴史 理化学研究所, 体軸形成研究チーム, 研究員 (50324760)
• Keywords: オーガナイザー / Wnt / dharma / bozozok / ホメオボックス / 転写抑制因子 / vox / vent / ved / 体軸形成

Research Abstract

魚類における背腹軸形成は、母性Wntシグナルによりニュークープセンターが形成され、そこからのシグナルによりオーガナイザーと呼ばれる背側化シグナルセンターが誘導されると考えられている。申請者らは、ゼブラフィッシュホメオボックス遺伝子dharma/bozが、母性Wntシグナルの下流でNodal関連遺伝子squintと協調してニュークープセンター活性を担い、オーガナイザー形成に重要であることを明らかにしてきた。本研究では、dha/bozによるオーガナイザー形成の分子メカニズムを解析した。Dha/Bozは転写抑制因子に存在するEh1ドメインを有しており、オーガナイザー遺伝子の発現誘導やオーガナイザー形成には、転写抑制因子としての機能が重要であることを明らかにした。また、Dha/BozはEh1ドメインを介して転写抑制因子であるGrouchoと結合することが明らかとなった。さらにDha/Bozによって発現を制御されている遺伝子を同定する目的で、Differential Display法によりDha/Bozによって背側化した初期原腸胚とAxin1とBMP2bによって腹側化した初期原腸胚とにおいて発現に違いのある遺伝子の検索を試みた。その結果、Dha/Bozによって発現が抑制される新規のホメオボックス遺伝子vedを同定した。vedは、予定腹側領域にdha/bozと相補的に発現し、塩基配列上vox/ventと相同性を有していた。Vedは、Vox、Ventと共に転写抑制因子として機能し、オーガナイザー遺伝子の発現を抑制することによって腹側領域の運命決定を担っていることを明らかにした。以上のことから、Dha/BozはVox/Vent/Vedの発現を抑制することによってオーガナイザーを間接的に誘導すると考えられる。

Research Products

• [Publications] S.Yamashita, et al.: "Stat3 controls cell movements during zebrafish gastrulation"Developmental Cell. 2. 363-375 (2002)
• [Publications] T.Shimizu, et al.: "A novel repressor -type homeobox gene, ved, is involved in dharma/bozozok-mediated dorsal organizer formation in zebrafish"Mechanisms of Development. 118. 125-138 (2002)
• [Publications] M.S.Sasaki, et al.: "DNA damage response pathway in radioadaptive response"Mutation Research. 504. 101-118 (2002)