2003 Fiscal Year Annual Research Report
器官形成の"素過程";budの伸長、分化、管腔形成に預かる制御遺伝子
| Project/Area Number |
14380348
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
山田 源 熊本大学, 生命資源研究・支援センター, 教授 (80174712)
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| Keywords | 外性器 / マウス / 遺伝子ノックアウトマウス / 細胞増殖因子 / BMP / 生殖 / ソニックヘッジホッグ / FGF |
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| Research Abstract |
分子進化発生学的に外性器はappendage(付属肢)の一つであり、四肢(limb),外性器(交接器)、fin(ヒレ)間である程度共通している発生遺伝子カスケードを解析することは発生学研究として重要である。そもそも種々の付属肢を形成するための基本的な遺伝子カスケードはどのような制御因子によって成立しているのか、それらを主として哺乳類胚における交接器、胎児外生殖器の形成制御因子、又四肢形成とある程度共通すると考えられているfinが転化した交接器(ゴノポディウム)の形成のために必要な制御因子、それら因子群の類似性、及び相違を比較するために遺伝子クローニング、解析を行なった。
我々の解析により細胞増殖因子群(繊維芽細胞増殖因子(FGF)、Sonic Hedgehog (Shh))などが発生初期の形態形成制御シグナル分子として、外性器器官において重要であることが分かった。マウス胎児外性器においてはShhは尿道上皮において発現し、尿道上皮、及び胎児外性器間葉との相互作用において重要な作用を担い、また胎児外性器をもっとも初期において発生させるためにも必須であることが分かった。
一方、交接器を有する小型魚類カタヤシにおいてはShh遺伝子は先端の交接器の上皮(基底層)に発現しており、やはり間葉からの相互作用を受けると同時にこの発現はゴノポディウムの伸長に極めて重要であることが世界で初めて明らかとなった。またゴノポディウムにおいてはこのようなShh遺伝子を制御する間葉性の遺伝子としてAR(アンドロジェンレセプター)が必須であることも明らかとなり、間葉のアンドロジェンシグナルが上皮に対して制御することが明らかとなった。このような間葉性のアンドロジェン、及び上皮性のShhは実は哺乳類の胎児生殖系器官においても重要であると報告されている(前立腺の形成等)。このような観点から胎児外性器の初期パターン化に必要なShhなどの細胞増殖因子、アンドロジェンを含めた上皮間葉相互作用の必要性といった興味深い類似性がそもそも交接用のbud伸長、分化、尿道形成などに預かる制御遺伝子として見出された。
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[Publications] Suzuki, K. et al.: "Regulation of outgrowth and apoptosis for the terminal appendage, external genitalia, development by concerted functions of Bmp signaling."Development. 131. 6209-6220 (2003)
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[Publications] Ohta, S. et al.: "Efficient Gene Transduction Technique for Chick Embryos."Genesis. 37. 91-101 (2003)
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[Publications] Yamada, G. et al.: "Cellular and molecular mechanisms of development of the external Genitalia"Differentiation. 71. 445-460 (2003)
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[Publications] Suzuki, K. et al.: "Developmental biology meets with reproductive engineering ; interdisciplinar science area as a break through"Cell.Mol.Biol.. 49. 653-660 (2003)
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[Publications] Ozaki, H. et al.: "Six1 controls patterning of the mouse otic vesicle"Development. 131. 551-562 (2003)
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[Publications] Tucker, A. et al.: "Bapx1 regulates patterning in the middle ear : Altered regulatory role in the transition from the proximal jaw during vertebrate evolution"Development. 131. 1235-1245 (2004)
