肝臓の領域特異的分化を制御する転写調節因子の同定と機能解析

• Project/Area Number: 14704071
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Developmental biology
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 横内 裕二 熊本大学, 発生医学研究センター, 教授 (60252227)
• Project Period (FY): 2002 – 2004
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2004)
• Budget Amount: ¥28,080,000 (Direct Cost: ¥21,600,000、Indirect Cost: ¥6,480,000); Fiscal Year 2004: ¥7,410,000 (Direct Cost: ¥5,700,000、Indirect Cost: ¥1,710,000); Fiscal Year 2003: ¥7,410,000 (Direct Cost: ¥5,700,000、Indirect Cost: ¥1,710,000); Fiscal Year 2002: ¥13,260,000 (Direct Cost: ¥10,200,000、Indirect Cost: ¥3,060,000)
• Keywords: 肝臓 / 領域特異性 / 転写因子 / 肝芽細胞 / 増殖 / Id / emc / 原基 / 内胚葉 / 転写調節因子 / bHLH / ニワトリ胚 / ホメオボックス

Research Abstract

本年度は昨年度おこなったdegenerate RT-PCRによって同定された遺伝子群のうち、Id関連遺伝子のひとつであるId3に着目しその機能解析を行った。
我々は本遺伝子の肝発生における機能を明らかにする目的で、肝発生過程におけるその詳細な発現パターンを解析した。Id3は肝原基が形成された直後である発生段階14において肝原基全体で発現していた。しかし、近位遠位軸にそった形態学的特徴が顕著になる発生段階20では、腸管に関して近位側の総胆管内胚葉におけるその発現は消失する一方で、遠位側の肝臓本体における発現は継続していた。すなわち、肝-胆管系において、Id3は遠位特異的に発現する。次にそのmRNA量の経時的な変化を3日-14日胚肝臓において計測したところ、3日目と6日目に発現のピークがあり、6日以降からは急速に減少することが明らかになった。この結果はId3が肝臓発生の異なった二つの発生段階において機能している可能性を示唆する。
次にId3の機能を明らかにするために、Id3に対するsiRNAを作成し、肝内胚葉に導入した際の効果を調べた。Id3特異的siRNAの導入により肝臓が縮小した。一方、器官培養系を用いてId3過剰発現の効果を検討したところ、肝臓内胚葉の増殖が促進された。
さらにin ovoにおいて肝臓内胚葉特異的にId3 cDNAを恒常的に発現したところ、ニワトリ肝臓の分化マーカーであるalbuminの発現が抑制された。以上の結果はId3が肝-胆管系における遠位側、すなわち肝臓内胚葉の領域特異的増殖の促進因子であることを強く示唆している。また今回の結果はId3が肝発生分化状態の維持に関与している可能性を示唆する。