絹糸腺における階層的遺伝子制御システム

• 研究課題/領域番号: 05454656
• 研究種目: 一般研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 発生生物学
• 研究機関: 岡崎国立共同研究機構
• 研究代表者: 鈴木 義昭 岡崎国立共同研究機構, 基礎生物学研究所, 教授 (50132733)
• 研究分担者: 小久保 博樹 岡崎国立共同研究機構, 基礎生物学研究所, 助手 (10270480) ; 大野 薫 岡崎国立共同研究機構, 基礎生物学研究所, 助手 (10260035) ; 滝谷 重治 岡崎国立共同研究機構, 基礎生物学研究所, 助手 (50179587) ; 上野 孝治 岡崎国立共同研究機構, 基礎生物学研究所, 助教授 (10143504)
• 研究期間 (年度): 1993 – 1994
• 研究課題ステータス: 完了 (1994年度)
• 配分額: 6,100千円 (直接経費: 6,100千円); 1994年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円); 1993年度: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
• キーワード: 絹糸腺の分化 / 絹糸腺特異的転写 / 転写因子SGF-1 / Bm fkh / 転写因子SGF-3 / POU-M1 / fkh / HNF-3βファミリー / POU-homeodomain / 階層的遺伝子制御システム / ターゲット遺伝子 / Bmfkh / 組織特異的転写制御 / 転写制御因子 / POU-M1遺伝子 / Scrのカイコホモログ

研究概要

絹糸腺の分化に関わりのありそうな遺伝子群としてBm Scr,Bm fkh,Bm en,Bm Antpなどをクローン化し,構造解析を行った。一方,絹糸腺特異的に転写されるフィブロインおよびセリシン-1遺伝子の転写因子群のうち,SGF-3/POU-M1は先にクローン化し,DrosophilaのCf1-aと同一のPOU-homeodomainを有することを報告した。さらに,SGF-1を精製し,部分配列を決定した後,cDNAをクローン化して,全構造を決定した。その結果,SGF-1はfkh/HNF-3βファミリーに属するBm fkhと同一であることが確定した。
カイコ胚発生におけるこれらの遺伝子の発現を,in situ hybriditation法に改良を加えつつ解析を行なった。SGF-1やSGF-3の発現に先立って,Bm Scrは絹糸腺が形成される前の時期の下唇節全体で発現される。SGF-3/POU-M1は,絹糸腺形成につれて広い領域で発現し,やがて中部絹糸腺に限局されてくる。SGF-1/Bm fkhは前腸,後腸などでの強い発現の他に,中腸の一部や形成途上の絹糸腺でも発現する。絹糸腺での発現は,やがて中部・後部絹糸腺に限局されてくる。
下唇節の決定,分化を,body planの一環としてとらえ,これに関わりのある制御遺伝子群のクローニング,構造解析,同定,発現パターンの解析を行って,絹糸腺の発生と分化に関する興味のある知見を得た。SGF-1/Bm fkhとSGF-3/POU-M1がフィブロイン遺伝子とセリシン-1遺伝子をターゲットの一部としていることが明らかとなった。今後は,これ以外の遺伝子間の制御支配関係を確立することによって,階層的システムを明らかにする予定である。

研究成果

• [文献書誌] Xu,P.-X.,Fukuta,M.Takiya,S.,Matsuno,K.Xu,X.,and Suzuki,Y.: "Promoter of the POU-M1/SGF-3 gene involved in the expression of Bombyx silk genes." J.Biol.Chem.269. 2733-2742 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Xu,X.,Xu,P.-X.,Suzuki,Y.: "A maternal homeobox gene,Bombyx caudal,forms both mRNA and protein concentration gradients spanning anteropotesterior axis during gastrulation." Development. 120. 277-285 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Suzuki,Y.: "Genes that are involved in Bombyx body plan and silk gene regulation" Int.J.Dev.Biol.38. 231-235 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Amanai,K.,Suzuki,Y.,Ohtaki,T.: "Involvement of a maternally transcribed lectin gene in the early development of Bombyx mori." Roux's Arch.Dev.Biol.203. 397-401 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Mach,V.,Takiya,S.,Ohno,K.,Handa,H.,Imai,T.,and Suzuki,Y.: "Silk gland factor-1 involved in the regulation of Bombyx sericin-1 gene contains fork head motif." J.Biol.Chem.270(March/April). (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Nagata,T.,Suzuki,Y.,Ueno,K.,Xu,X.,Kokubo,H.,Hara,W.,Hui,C.-c...: "Homeotic changes in the Nc mutant and silk gland expression of the Bombyx Antennapedia homologue gene." Development. 121(submitted). (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Xu, P.-X., Fukuta, M., Takiya, S., Matsuno, K., Xu, X., and Suzuki, Y.: "Promoter of the POU-M1/SGF-3 gene involved in the expression of Bombyx silk genes" J.Biol.Chem.269. 2733-2742 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Xu, X., Xu, P.-X., and Suzuki, Y.: "A maternal homeobox gene, Bombyx caudal, forms both mRNA and protein concentration gradients spanning anteroposterior axis during gastrulation." Develop. 120. 277-285 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Suzuki, Y.: "Genes that are involved in Bombyx body plan and silk gene regulation." Int.J.Dev.Biol. 38. 231-235 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Amanai, K., Suzuki, Y., and Ohtaki, T.: "Involvement of a maternally transcribed lectin gene in the early development of Bombyx mori" Roux's Arch.Dev.Biol. 203. 397-401 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Mach, V., Takiya, S., Ohno, K., Handa, H., Imai, T., and Suzuki, Y.: "Silk gland factor-1 involved in the regulation of Bombyx sericin-1 gene contains fork head motif." J.Biol.Chem.270. (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Nagata, T., Suzuki, Y., Ueno, K., Xu, X., Kokubo, H., Hara, W., Hui, C.-c., and Fukuta, M.: "Homeotic changes in the Nc mutant and silk gland expression of the Bombyx Antennapedia homologue gene." (Submitted to Development). (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Xu,P.-X.,Fukuta,M.,Takiya,S...Suzuki,Y.: "Promoter of the POU-M1/SGF-3 gene involved in the expression of Bombyx silk genes." J.Biol.Chem.269. 2733-2742 (1994)
• [文献書誌] Xu,X.,Xu,P.-X.,and Suzuki,Y.: "A maternal homeobox gene,Bombyx caudal,forms both mRNA and protein concentration gradients spanning anteroposterior......" Development. 120. 277-285 (1994)
• [文献書誌] Suzuki,Y.: "Genes that are involved in Bombyx body plan and silk gene regulation." Int.J.Dev.Biol.38. 231-235 (1994)
• [文献書誌] Amanai,K.,Suzuki,Y.,and Ohtaki,T.: "Involvement of a maternally transcribed lectin gene in the....." Roux'x Arch.Dev.Biol.203. 397-401 (1994)
• [文献書誌] Mach,V.,Takiya,F.,Ohno,K.,Suzuki,Y.: "Silk gland factor-1 involved in the regulation of Bombyx sericin-1 gene contains fork head motif" J.Biol.Chem.270(March or April). (1995)
• [文献書誌] S.Takiya: "Role of the core promoter for the preferential....." Develop.Growth Differ.35. 311-321 (1993)
• [文献書誌] M.Fukuta: "Molecular cloning of a pou domain‐containing factor..." J.Biol.Chem.268. 19471-19475 (1993)
• [文献書誌] P.-X.Xu: "Promoter of the POU-M1/SGF-3 gene involved in the...." J.Biol.Chem.269. 2733-2742 (1994)
• [文献書誌] X.Xu: "A maternal homeobox gene,Bombyx caudal,forms both..." Development. 120. 277-285 (1994)