初期発生胚における遺伝子発現制御機構の研究

1990 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02454022
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 嶋田 拓 広島大学, 理学部, 教授 (70011559)
• 研究分担者: 山田 一実 広島大学, 理学部, 助手 (80220367)
• キーワード: ウニ / 初期発生 / アリ-ルスルファタ-ゼ / 遺伝子発現 / ポリピリミジン配列 / 転写制御 / DNA結合蛋白質

研究概要

平成2年度
本研究は、ウニ胚におけるアリ-ルスルファタ-ゼ(Ars)遺伝子の発現制御機構を明らかにすることによって、初期発生における特異的遺伝子の発現制御に共通するしくみを解明することをねらったものである。これまでの研究でアリ-ルスルファタ-ゼ遺伝子がウニ原腸胚の反口上皮細胞でのみ発現することを明らかにしたが、本年度の研究によって以下のことを明らかにした。
(1)Ars遺伝子の5'上流領域に大腸菌のCAT遺伝子をつないだ融合遺伝子をウニ卵に注入して発生させるCATアッセイによって、Ars遺伝子の転写制御に係わる領域を決定した。この領域にはポリピリミジン配列が含まれる。なお、Ars遺伝子の第1エクソン中にも転写制御に係わる部分があることがわかった。
(2)S1ヌクレア-ゼ感受性実験及びエチルピロカ-ボネ-トを用いたエチル化実験から、ポリピリミジン配列が通常のB型DNA構造と異なる特異な立体構造を持つことがわかり、DNA結合蛋白質の認識部位として働くのではないかと考えている。
(3)ゲルシフトアッセイにより、Ars遺伝子に塩基配列特異的に結合する蛋白質を数種検出した。特に、第1エクソン中の転写制御領域とポリピリミジン配列に結合する蛋白質は、それぞれArs遺伝子の発現が始まる時期(初期間充織胚期)に出現し、その後消失するので、転写因子である可能性が大きい。
(4)in vitro転写系を作るためいろいろ試みているが、まだ成功していない。

研究成果

• [文献書誌] K.Akasaka,T.Ueda,T.Higashinakagawa,K.Yamada & H.Shimada: "Spatial patterns of Arylsulfatase mRNA Expression in Sea Urchin Embryo" Development,Growth and Differentiation. 32. 9-13 (1990)
• [文献書誌] K.Akasaka,Y.Akimoto,M.Sato,H.Hirano and H.Shimada: "Histochemical Detection of Arylsulfatase Activity in Sea Urchin Embryos" Development,Growth and Differentiation. 32. 293-298 (1990)
• [文献書誌] K.Akasaka,K.Yamada,K.Sekine and H.Shimada: "Effects of Aphidicolin on Arylsulfatase Gene Expression in Sea Urchin Embryos." Development,Growth and Differentiation. 32. 299-302 (1990)