2007 Fiscal Year Annual Research Report
Cdx-Hoxコードによる神経管前後軸形成機構の分子生物学的研究
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19570215
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| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
清水 貴史 The Institute of Physical and Chemical Research, 体軸形成研究チーム, 研究員 (50324760)
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| Keywords | cdx / Hox / Fgf / Wnt / レチノイン酸 / 菱脳 / 小脳 / 神経 |
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| Research Abstract |
発生過程において同じシグナル伝達経路が、胚のいろいろな部位で異なった組織形成に繰り返し関与している。様々な脊椎動物において神経系の前後軸に沿ったパターン形成には、Wnt,レチノイン酸(RA)およびFgfシグナルの濃度勾配が重要であると考えられている。ゼブラフィッシュにおいては、ホメオボックス遺伝子Cdxla/4(caudal関連遺伝子)がFgf及びWntシグナルの下流で神経管前後軸のパターン形成に関与している。Cdxla/4機能阻害胚において、hoxb7a(4体節)より後方のhox遺伝子の神経系における発現が消失しており、後方神経領域において、本来の前後軸とは反対に、尾側から吻側に向って菱脳節(r)4-7・前方脊髄が形成されていた。また、Cdxは、Fgfと協調して後方hox遺伝子の発現を制御することによって神経系のパターン形成に重要な役割をしていることが明らかとなった。この時、Fgfシグナルはcdxの転写活性を制御していた。しかしながら、Fgfシグナルの細胞内伝達因子であるMAPキナーゼによるcdx蛋白質の直接のリン酸化は関与していなかった。これらのことから、CdxはFgfシグナルの組織の組織応答性をHox遺伝子を介して制御していると考えられた。以上の研究成果は、胚におけるシグナル因子に対する組織応答性の違いを生み出す機構を明らかにすることにより、様々な細胞を創生するための再生医学の基礎研究として重要であると考えられる。
また、神経形成に異常のあるゼブラフィッシュ変異体の探索を行った。小脳におけるプルキンエ細胞の樹状突起形成、顆粒細胞の形成に異常のある変異体を同定した。現在、原因遺伝子のポジショナルクローニングを行っている。これらの研究成果から、神経発生機構の解析ならびに神経疾患の原因解明に寄与する可能性があると考えられる。
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