左右軸形成を制御するCaronteの左側特異的発現機構と下流遺伝子の探索

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14034242
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 横内 裕二 熊本大学, 発生医学研究センター, 教授 (60252227)
• Keywords: 左右軸 / Shh / Nodal / Caronte / BMP / アンタゴニスト / Danae / ニワトリ胚

Research Abstract

ニワトリ胚における左右軸形成は、ノード左側の限局したShhシグナルが側板中胚葉に広がり、Nodal発現を誘導するカスケードである。この過程において、BMPアンタゴニストであるCaronteは傍軸中胚葉左側で発現し左右対称に存在するBMPシグナリングを左側で抑制することでShh-Nodalシグナリングを仲介することが明らかになっている。しかしながら、Caronteの左側特異的発現制御機構はこれまで十分に検討されてこなかった。昨年度、我々はCaronteの発現誘導にはBMPシグナリングの阻害が必要であることを発見した。さらに新規BMPアンタゴニストであるDAN関連遺伝子Danaeを同定し、本遺伝子がnode近傍で発現しCaronteの左側特異的発現を制御する因子であることを発見した。
本年度はそのBMPアンタゴニストとしての性質を証明するためにXenopus胚を用いた解析を行った。まず全胚に対する効果を解析した。二細胞期の両割球にDanae mRNAを注入したところ、注入胚において弱い背側化が誘導された。このDanaeによるXenopus胚の背側化は、Bmp-2 mRNAの共注入によって回復した。次にanimal cap assayを行った。Bmp-2 mRNA注入animal capは腹側中胚葉マーカーであるT4-globinを発現する。このときDanae mRNAの共注入によってその発現は濃度依存的に阻害された。以上の結果はDanaeが他のDAN関連遺伝子同様にBMPアンタゴニストとして機能することを強く支持する。