2008 Fiscal Year Annual Research Report
劣性致死変異体を用いた包括的な初期胚発生分子機序の解析
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18370094
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| Research Institution | Research Institute, Osaka Medical Center for Maternal and Child Health |
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Principal Investigator |
松尾 勲 Research Institute, Osaka Medical Center for Maternal and Child Health, 病因病態部門, 部長 (10264285)
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| Keywords | マウス / 遺伝学 / 劣性致死変異体 / ヘパラン硫酸鎖 / プロテオグリカン / Ext2 / 胚体外外胚葉 / 発生 |
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| Research Abstract |
1、現在までにトランスジーン挿入によって胚性致死を示すExt2遺伝子のナル変異を同定している。Ext2は、プロテオグリカンコアタンパク質にヘパラン硫酸鎖を付加重合する活性を持つが、ホモ変異胚では、ヘパラン硫酸鎖が特異的に失われていた。更に、Ext2欠損胚では、FGFシグナルの伝達が見られないことが分かった。そこで、どのようなヘパラン硫酸鎖の機能がFGFシグナルの伝達に関与しているのか明らかにするため、FGF4リガンド、FGF受容体、コアタンパク質であるsyndecan-1、ヘパラン硫酸鎖の発現を胚体外外胚葉の形成過程で解析した。その結果、Syndecan-1はユビキタスに発現する一方で、ヘパラン硫酸鎖が標的細胞表面に特異的に発現していた。つまり、ヘパラン硫酸鎖は、FGF4リガンドの分布に必須であることが示唆された。2、ヘパラン硫酸鎖の機能をより詳細に解析するため、キメラ胚を作成して、モザイク解析を行った。その結果、ヘパラン硫酸鎖は遠く離れた細胞には働くことはできず、細胞自律的又は、直接隣接する細胞においてのみ機能することが分かった。この結果は、ヘパラン硫酸鎖が、主にFGFリガンドの遠距離の輸送ではなく、分布に働いていることを強く支持する。3、更に、ヘパラン硫酸の発現を発生過程で解析すると、FGFシグナルが強く活性を持つ領域に、より強く濃度勾配を持って発現していた。この結果は、FGFリガンドのようなモルフォーゲン分子の濃度勾配をもった分布形成にヘパラン硫酸が関与していることを強く示唆する。働いている以上から、ヘパラン硫酸鎖は、哺乳類の発生過程において時間的、空間的に特異的に発現することで、FGFリガンドの分布を制御していることが分かった。その結果、FGFシグナルがどの標的細胞に特異的なが細胞内にシグナル情報を伝える上で必須であることが明らかになった。
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