2014 Fiscal Year Research-status Report
新たな領域形成における領域特異的転写因子の発現制御と細胞増殖制御の相互作用
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24570230
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
小嶋 徹也 東京大学, 新領域創成科学研究科, 准教授 (80262153)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 付属肢 / 領域化 / 転写因子 / 発現制御 / 細胞増殖 / 昆虫 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
真核多細胞生物の組織や器官の発生過程では、組織の成長に伴い、種々の領域特異的転写因子の発現が時々刻々と変化することで、最終的な形態に対応する領域に分割される領域化が重要である。このメカニズムの理解を目標として、ショウジョウバエ成虫肢形成過程、特に付節領域の分節化過程をモデル系として、種々の領域特異的転写因子の発現と機能について詳細な解析を行った。
ショウジョウバエ成虫肢の付節は第1付節～第5付節の5つの分節から構成されるが、発生初期には多くてもBarを発現する領域とDachshund (Dac)を発現する領域の2つの領域にしか分割されておらず、その後の組織の成長に伴い、BarやDacの発現が変化して、最終的にBarが強く発現する領域、弱く発現する領域、BarもDacも発現しない領域、Dacが弱く発現する領域、強く発現する領域の5つに分割される。平成24年度では、この過程でNubbin (Nub)、Rotund (Rn)、Apterous (Ap)という転写因子による発現制御機構と組織の成長のバランスが領域化に重要であることがわかり、平成25年度では、さらに細胞増殖制御に重要なHippo経路の上流因子Four-jointed (Fj)の正確な発現領域および発現量が、複数の転写因子により統合的に制御されていることを示唆するデータを得た。平成26年度では、Hippo経路のもう一つの上流因子Dachsous (Ds)の発現制御機構の解析とともにFjとDsの機能解析を行い、これらの因子の発現領域・量が、領域特異的転写因子により時間的空間的に正確に制御されることで、付節形成期における正確な細胞増殖が制御されており、そのことがさらに領域特異的転写因子の発現パターンを変化させるという、一連の統合的な相互作用が見えてきた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成26年度は、FjとDsの付節形成期における機能解析と、領域特異的転写因子によるこれら2つの因子の発現制御機構の解明を目標とし、FjとDsの領域特異的な発現により、付節内に領域特異的な細胞増殖が起こること、FjとDsはそれぞれ複数の領域特異的転写因子によりその発現が正確に制御されることが示唆され、領域特異的転写因子の発現と細胞増殖制御の統合的理解を深めることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成26年度では、FjとDsによる細胞増殖制御およびこれらの発現が複数の領域特異的転写因子によって制御されていることが示唆されたが、発現制御については、予想以上に多くの転写因子等が関与していることもわかってきており、今後は、FjとDsの正確な発現パターンの制御についてきちんと理解するために、より多くの転写因子の機能解析を行う必要がある。
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| Causes of Carryover |
平成26年度に、FjとDsの発現領域を厳密に決定する機構が付節の細胞増殖制御において重要であることがわかったが、この機構には予想外に多くのパターニング遺伝子が関わることを可能性を示すデータが得られ、研究を完遂するためには、計画を変更して解析対象を増やす必要性が生じた。このためには各種抗体や変異体系統を新たに準備する必要があり、未使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
解析に必要な抗体や変異体系統を順次準備して解析することを次年度に行うこととし、未使用額はその経費に充てることとしたい。
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