遺伝子導入ゼブラフィッシュを用いた前脳形成に関わる遺伝子の遺伝学的スクリーニング

• Project/Area Number: 15770138
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Developmental biology
• Research Institution: Saitama University
• Principal Investigator: 二階堂 昌孝 埼玉大学, 理学部, 助手 (70344950)
• Project Period (FY): 2003 – 2004
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2004)
• Budget Amount: ¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000); Fiscal Year 2004: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000); Fiscal Year 2003: ¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
• Keywords: ゼブラフィッシュ / 前脳 / 端脳 / 間脳 / dlx2 / 遺伝学的スクリーニング

Research Abstract

脊椎動物の中枢神経系は、前後軸に沿って形成されるいくつかの領域を単位として分化する。本研究は特に前脳領域に着目し、ゼブラフィッシュを用いた遺伝学的スクリーニング法により、この領域の分化機構を遺伝子レベルで解明することを目的としている。また、スクリーニングにおいては、従来行われてきた形態観察やin situ hybridization法の他に、前脳のある特定の領域に蛍光タンパク質(GFP)を発現する遺伝子導入魚を作成し、その蛍光観察による迅速なスクリーニングを行うことを特色としている。
今年度の研究実績としては、まず前年度の報告書でも触れた通り、野生型に対する形態観察およびdlx2遺伝子(端脳腹側に発現)をマーカーとしたin situ hybridization法によるスクリーニングを引き続き行った。その結果、新たに63ファミリー(前年度の結果と合わせると93ファミリー)についてスクリーニングを完了することができ、11系統(同15系統)の変異体を得た。この15系統の内、神経系の異常に関わると思われるものは4系統得られ、(1)dLx2遺伝子の異所的発現を示すもの1系統、(2)稚魚期の逃避運動の異常を示すもの1系統、(3)頭部の異常な矮小化を示すもの1系統、(4)後脳部の形態形成異常を示すもの1系統であった。また残りの変異体の表現型の大部分は、前後軸の短縮を示すものと頭部に大規模な細胞の壊死を引き起こすもので、それぞれ、6系統および4系統得られた。神経系の異常と思われる4系統については、今後原因遺伝子の場所を決定する作業に入りたいと考えている。また、遺伝子導入魚を用いたスクリーニングについては、dLxh2およびemx1(端脳背側に発現)の転写制御領域にgfp遺伝子を連結した融合遺伝子を導入した魚の作成は完了しており、今年度はこれらのうちdlx2遺伝子の転写制御領域を組み込んだ魚について変異原処理を行った。現在F2を作成中である。これらが成熟次第、スクリーニングに入る予定である。