新規Nodal標的転写因子によるFGFシグナル抑制の分子機構と胚葉形成制御の研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15570172
• Research Institution: Gifu University
• Principal Investigator: 渡部 稔 岐阜大学, 大学院・医学研究科, 助手 (60338952)
• Keywords: アフリカツメガエル / 転写因子 / 形態形成 / Nodal / FGF / 中胚葉 / 発現制御 / シグナル伝達

Research Abstract

XSPR-2b遺伝子は、形態形成転写因子FAST-1の標的遺伝子の一つとしてアフリカツメガエルより得られた。この遺伝子は転写因子をコードし、初期発生の過程では中胚葉や神経外胚葉の領域で強く発現していた。予定外胚葉を用いた実験では、XSPR-2b遺伝子はNodal/FAST-1およびFGFシグナルにより発現が誘導された。またFGFシグナルを抑制することにより、胚の中胚葉誘導を阻害することが示された。本研究では、このFGFシグナルの抑制機構の研究を当初計画していたが、その後XSPR-2b遺伝子の全長が得られていないことがあきらかとなった。そこで完全長のcDNAを取り初期胚で発現させると、今度は中胚葉遺伝子の異所的な発現が誘導された。しかしながら予定外胚葉を用いた実験では発現が誘導されなかった。そこでこの遺伝子は中胚葉遺伝子を直接誘導しているのではなく、内在性の中胚葉誘導因子(FGF、Nodalなど)の下流因子として中胚葉誘導に関与していることが考えられた。また転写の活性化型あるいは抑制化型に改変したXSPR-2b遺伝子の実験から、野生型のXSPR-2b遺伝子は転写の抑制化因子として、短いXSPR-2b遺伝子は活性化因子として機能していることが示された。これらの結果から、当初の短いXSPR-2b遺伝子は、野生型の機能阻害的に働いていたことが示唆された。野生型のXSPR-2b遺伝子による中胚葉遺伝子の発現誘導の機能メカニズムを調べるために、XSPR-2b遺伝子の標的遺伝子のスクリーニングをcDNAアレイを用いて行ない、約150の標的遺伝子を得た。このうち約130の遺伝子の胚での発現パターンを現在までに調べている。今後はXSPR-2b遺伝子のFGFやNodalなどの中胚葉誘導シグナルとの関係、中胚葉形成における機能をあきらかにしていきたい。