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細胞性粘菌の発生系では、細胞が集合して組織を形成するとその中で2種類の細胞(予定柄と予定胞子)が分化し、それぞれ組織の前後を占める。この分化パターンの形成機構を明らかにする目的で、次の研究を行った。
1)われわれの単離した、予定胞子特異遺伝子Dp87の発現パターンを調べたところ、この遺伝子は予定胞子細胞の分化時に他の予定胞子遺伝子に先立って発現されることがわかった。この遺伝子のプロモーターとβガラクトシダーゼ遺伝子をつなげたキメラ遺伝子を形質導入した粘菌細胞を用いて組織内の発現パターンを調べた結果、分化細胞は初期の集分流の中でランダムに現われるが、集合後期には組織の下部に選別されることが示された。この結果、組織内における位置に依存しない細胞の分化と分化した細胞の選別によって分化パターンがつくられるというわれわれの主張が実証された。
2)Dp87遺伝子産物を大腸菌に作らせ、これに対する特異抗体を作製し、発生過程におけるその変化を調べた。この遺伝子産物は初め81kD蛋白質として集合期細胞の小胞体中に出現し、ついで修飾を受けて83kDとなり、予定胞子液胞内の繊維状構造物内に蓄積され、胞子形成に伴って細胞外に放出され、胞子間基質を構成する。
3)相同組換え法を用いてこの遺伝子を欠損する突然変異株を得たが、構造及び機能的異常は認められなかった。
4)この遺伝子の5'上流域を解析した結果、予定胞子細胞に特異的で転写を正に制御する調節領域が少なくとも4箇所、予定胞子細胞以外の細胞で転写を負に制御する調節領域が1箇所、細胞型に関系なく転写量を増大させる領域が1箇所存在し、それらと転写開始点近傍のコアプロモーターが共働することによってこの遺伝子の細胞型および発生段階特異的な転写が制御されていることが解った。
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