脊索形成の分子機構に関する進化発生生物学的研究

• 研究課題/領域番号: 14780564
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 発生生物学
• 研究機関: 基礎生物学研究所 (2004); 岡崎国立共同研究機構 (2002-2003)
• 研究代表者: 高橋 弘樹 基礎生物学研究所, 形態形成研究部門, 助手 (40283585)
• 研究期間 (年度): 2002 – 2004
• 研究課題ステータス: 完了 (2004年度)
• 配分額: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円); 2004年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円); 2003年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円); 2002年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
• キーワード: 脊索 / Fibrinogen / Scabrous / fibrinogen / scabrous / T-box / ホヤ

研究概要

中軸中胚葉である脊索は体軸伸長において働くのみならず、神経誘導や神経管形成過程においても重要な役割を果たしていると考えられている。ScabrousはC末端にfibrinogen relatedドメインを持ちショウジョウバエの感覚神経細胞分化に働く、その脊椎動物ホモログの発生過程における役割はほとんど解析されていない。これまでに、我々は尾索類ホヤの脊索の分化・形成に重要な働きをする転写因子Brachyuryの標的遺伝子であるCi-Scale(Ci-Scabrous-like)のmRNAは脊索細胞のみに特異的に発現することを明らかにしている。興味深いことに、Ci-Scaleタンパク質の局在をCi-Scale:EGFP融合タンパク質あるいは抗Ci-Scale抗体を用いて調べたところ、脊索鞘に加えて脊索細胞外の背側表皮感覚神経細胞に沿って繊維状に伸びて局在することが明らかになった。また、Ci-Scaleのドメイン解析の結果、脊索細胞外での背側表皮感覚神経細胞に沿った発現にはfibrinogen relatedドメインが機能していることが明らかになった。さらに、Ci-Scaleタンパク質の機能を調べるためにCi-Scaleのアンチセンスモルフォリノオリゴによる翻訳阻害を行ったところ、尾芽胚期での脊索の伸長が強く阻害された。またCi-Scaleのミュータントを脊索に発現させると共にNotchのシグナルを遮断すると神経分化の異常が見られた。これらの結果から、Ci-Scaleタンパク質が脊索動物の脊索・神経形成過程で機能している可能性が示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Regulation of NF-κB/Rel by IκB is essential for ascidian notochord formation. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kawai, N., Takahashi, H., Nishida, H., Yokosawa, H.
  • 雑誌名: Dev.Biol. 41 ページ: 657-664
• [雑誌論文] T-box genes in the ascidian Ciona intestinalis : Characterization of cDNAs and spatial expression. (2004)
  • 著者名/発表者名: Takatori, N., Hotta, K., Mochizuki, Y., Satoh, G., Mitani, Y., Satoh, N., Satou, Y., Takahashi, H.
  • 雑誌名: Developmental Dynamics 230 ページ: 743-753
• [雑誌論文] Both the functional specificity and autoregulative activity of two ascidian T-box genes Hr-Bra and Hr-Tbx6 are likely to be mediated by the DNA-binding domain
  • 著者名/発表者名: Takahashi, H., Mitani, Y., Satoh, N.
  • 雑誌名: Dev.Growth Differ. (In press)
  • NAID: 10015716165
• [文献書誌] Azumi, K., Takahashi, H., Miki, Y., Fujie, M., Usami, T., Ishikawa, H., Kitayama, A., Satou, Y., Ueno, N., Satoh, N.: "Construction of a cDNA microarray derived from the ascidian Ciona intestinalis."Zoological Science. 20. 1223-1229 (2003)
• [文献書誌] Hotta, K., Takahashi, H., Ueno, N., Gojobori, T.: "A genome-wide survey of the Genes for Planar Polarity signaling or Convergent Extention-related genes in Ciona intestinalis and comparisons of evolutionary conserved signaling components."Gene. 317. 165-185 (2003)
• [文献書誌] Takeuchi, M., Nakabayashi, J., Sakaguchi, T., Yamamoto, S.T., Takahashi, H., Takeda, H., Ueno, N.: "Prickle-related gene in vertebrates is essential for gastrulation cell movements."Current Biology. 13. 674-679 (2003)
• [文献書誌] Takatori, N., Hotta, K., Mochizuki, Y., Satoh, G., Mitani, Y., Satoh, N., Satou, Y., Takahashi, H.: "T-box Genes in the Ascidian Ciona intestinalis : Characterization of cDNAs and Spatial Expression"Developmental Dynamics. (In press).
• [文献書誌] Takeuchi, M., Nakabayashi, J., Sakaguchi, T., Yamamoto, S.T., Takahshi, H., Takeda, H., Ueno, N.: "Prickle-related gene in vertebrates is essential for gastrulation cell movements"Current Biology. (In press).