粘菌細胞の分化における遺伝子発現の制御機構

1987 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 62440003
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 竹内 郁夫 京都大学, 理学部, 教授 (90025239)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田坂 昌生 岡崎国立共同研究機構, 基礎生物学研究所, 助手 (90179680) ; 岡本 浩二 京都大学, 理学部, 助教授 (10029944)
• Keywords: 細胞分化 / 遺伝子発現 / パターン形成 / 分子生物学 / 細胞性粘菌

Research Abstract

1.粘菌細胞の集合によってつくられる組織に分化する2種類の細胞(予定柄および予定胞子)のそれぞれに特異的に発現される遺伝子のcDNAクローンを得た. これらを用いて発生過程における遺伝子発現を調べた結果,予定柄および予定胞子に特異的なmRNAはいずれもtip形成期に初めて出現することが明らかにされた. 一方,成長期から発現しているが,組織形成後その発現が予定胞子に局限されるような遺伝子の存在が示された. これらの結果は,予定柄および予定胞子の分化が特異的遺伝子の転写の開始と終結を伴うことを示唆している.
2.粘菌のポリペプチド鎖伸長因子(EF2)のcDNAクローンをハムスターのcDNAを用いて単離し,ついでその遺伝子クローンも得た. 粘菌EF2は分子量91,699で,ハムスターEF2と60%のホモロジーをもつ. そのmRNAは組織形成後予定柄で失われ,予定胞子に局限されるようになる.
3.予定胞子と予定柄で特異的に発現される遺伝子クローンをそれぞれ2種類と1種類得て,それがコードする蛋白質の全アミノ酸構造を明らかにした. 予定胞子特異的遺伝子の1つについて,その5′上流域のDNAseI高感受性領域を単離核から得られたDNAの3種の制限酵素断片について調べた. その結果,この遺伝子が発現している移動体期細胞には,発現していない成長期細胞には存在しないDNAseI高感受性領域が少なくとも3個所見出された. 現在これらの領域の構造を解析している.
4.予定柄特異的遺伝子がコードする蛋白質に対する抗体を得るために,この遺伝子のcDNAと大腸菌のBーガラクトシダーゼ遺伝子との融合遺伝子をつくり,これを大腸菌に形質導入した. 得られた融合蛋白質を精製し,ウサギに抗体を作らせた. この抗体は予定柄細胞と特異的に反応することが,イミュノブロット法により示された.

Research Products

• [Publications] Ozaki, T.: Cell Differ.23. 119-124 (1988)
• [Publications] Tsang, A. S.: Develop. Biol.120. 294-298 (1987)
• [Publications] Kumagai, A.: Biochem. Cell Biol.65. 68-75 (1987)
• [Publications] Takeuchi, I.: Develop. Genetics. (1988)
• [Publications] Yamada, Y.: Can. J. Microbiol.(1988)
• [Publications] 田坂昌生: 遺伝. (1988)
• [Publications] 江口吾朗編 竹内郁夫: "多細胞体制内における細胞分化の相互転換"細胞分化の安定性と転換性"" 東京化学同人, (1988)