2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of tetrachromatic retinal cone subtypes in zebrafish
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16K20983
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| Research Institution | National Institute of Genetics |
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Principal Investigator |
白木 知也 国立遺伝学研究所, 遺伝形質研究系, 特任研究員 (40632352)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 光受容 / 転写制御 / 視覚 / 網膜 / ゼブラフィッシュ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脊椎動物は４種類に大別される錐体細胞をもつが、この中で青錐体の分化・成熟機構については謎に包まれていた。我々は前年度までに、Six6とSix7が青と緑のオプシン遺伝子の発現を協調的に制御することを明らかにした。一方、錐体細胞における遺伝子発現解析から、Six6とSix7は４種類の錐体細胞に共通して発現していたため、青錐体もしくは緑錐体の分化・成熟に特異的に関わる転写因子の存在が予測されていた。我々はこれまでに新規のFOXファミリー遺伝子の変異体を作製して解析を進めた結果、この変異体では青錐体オプシン遺伝子の発現のみが特異的に消失することを見出した。さらに、この新規FOXファミリー遺伝子は錐体の中で青錐体特異的な発現を示しただけでなく、Six6a/bとSix7の三重変異体において発現が顕著に低下していたこと、およびSix6bのChIP-seq解析においてこの遺伝子の近傍領域にSix6bが結合していたことから、この因子こそがSix6とSix7の下流で青錐体特異的に発現する転写因子であると考えられた。さらにルシフェラーゼアッセイから、この新規FOXファミリー遺伝子は青錐体オプシン遺伝子のプロモーターを直接的に活性化することが示唆された。以上より、この新規FOXファミリー遺伝子こそが青錐体への分化・成熟を規定する転写因子であると考えられた。一方で遺伝子発現解析から、UV錐体の分化・成熟に関わる転写因子Tbx2bがUV錐体と青錐体に特異的に発現することが分かっていた。この新規FOXファミリー遺伝子の強制発現によってUV錐体オプシンの発現が低下していたことから、この因子は青錐体においてUV錐体オプシンの発現を抑制する機能も併せ持つことが分かった。以上の結果から、４種類に大別される脊椎動物の錐体細胞の分化・成熟を制御する転写コードの全貌が明らかになったと考えられる。
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