粘菌細胞の分化における遺伝子発現の制御機構

1988 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識を構成する2種類の細胞のうち予定胞子細胞の分化に伴って特異的に蓄積されるmRNAには、予定胞子分化時に初めて発現を開始するものと成長期から発現しているものがある。後者のmRNAが予定胞子に局在化する機構としては、予定柄細胞でこれらの遺伝子の転写が選択的に停止するか、あるいはmRNAが選択的に不安定化するかのいずれかである。これを調べるために予定柄および予定胞子細胞から核を単離しその転写活性を調べた結果、成長期から発現している遺伝子は両予定細胞で転写されるのに対して、予定胞子分化時に転写を開始する遺伝子は予定胞子でのみしか転写されないことが判明した。したがって前者のmRNAが予定胞子に特異的に蓄積されるのはそれが予定柄で選択的に分解されることによる。
2.予定柄細胞の分化に伴って特異的に蓄積されるmRNAに対する遺伝子は予定胞子分化時あるいはそれよりも少し早い時期に発現を開始する。前者は予定柄分化誘導因子(DIF)によってその発現が誘導されるが、後者ではその誘導が顕著でないので、両者は異なった制御機構下にあると思われる。予定柄および予定胞子の単離核を用いてこれらの遺伝子の転写活性を調べた結果、これらの遺伝子は前者の1種を除いてすべて予定柄細胞で特異的に転写されていることがわかった。
3.予定胞子で特異的に発現される遺伝子の1種が胞子特異抗原である胞子外被蛋白質SP96をコードしていることが融合蛋白質に対するモノクローナル抗体を用いて明らかにされた。この遺伝子の5′上流域を含むDNA断片を粘菌細胞に形質導入したところ、導入された遺伝子は発生段階特異的に発現することが示された。5′上流域の部分欠失遺伝子を用いてこの遺伝子の転写を制御している領域およびそれに結合する核蛋白質を同定中である。

Research Products

• [Publications] Ozaki,T.: Cell Differ.23. 119-124 (1988)
• [Publications] Oyama,M.: Differentiation. 38. 11-16 (1988)
• [Publications] Yamada,Y.: Can.J.Microbiol.34. 891-896 (1988)
• [Publications] Takeuchi,I.: Devel.Genet.9. 607-614 (1988)
• [Publications] Takeuchi,I.: Genome. (1989)
• [Publications] 山田葉子: 生物物理. 28. 77-82 (1988)
• [Publications] 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"江口吾朗編" 東京化学同人, 103-113 (1988)