ヒドラ細胞接着分子

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02454026
• 研究機関: 国立遺伝学研究所
• 研究代表者: 杉山 勉 国立遺伝学研究所, 個体遺伝研究系, 教授 (40000260)
• 研究分担者: 藤沢 敏孝 国立遺伝学研究所, 個体遺伝研究系, 助教授 (60000262)
• キーワード: ヒドラ / 細胞接着分子 / 再生 / 出芽 / カドヘリン

研究概要

淡水産ヒドラは単純な体制と強い形態形成能力を持ち、形態形成機構の研究をするための理想的モデル小動物である。申請者は日本産チクビヒドラ(Hydra magnipapillate)を用い、発生機構に異常を示す突然変異系統を多数分離、同定し研究を進めてきた。
形態形成過程は、概念上二段階に分けて考えることができる。第一段階は、一様に見える組織内において、「位置情報」(Wolpert,1974)に基づく組織の部域特異化がおこり、将来どの部域にどの構造が形成されるかが決定される段階である。ヒドラの場合「反応拡散機構」(Gierer and Meinhardt,1974)がこの段階で主要な働きをすると考えられている。第二段階は、前段階の決定に基づく構造変化が実際に起こり、新しい形が形成される段階である。脊椎動物の場合「細胞接着分子」がこの段階で重要な役割を果たすことが示されている(京大竹市、ロックフェラ-Edelman)。
申請者は従来主としてヒドラの第一段階の研究を行ってきたが、本研究計画において第一段階と並行し、新たに第二段階の研究を開始した。そのために脊椎動物細胞接着分子の遺伝子と相同のヒドラ遺伝子の分離を試みた。京大竹市教授の好意により、カドヘンリc端付近のアミノ酸保存配列に対して作成されたオリゴヌクレオタイドをプライマ-とし、ヒドラgDNAをテンプレ-トとして増幅されるクロ-ンを分離してもらった。このクロ-ンは約150bpの長さを持ち、脊椎動物E型カドヘリンと高い相同性を示す。
ついで同じプライマ-の分譲を受け、cDNAをテンプレ-トとして同様のクロ-ンを更に分離することに成功した。現在分離クロ-ンをプロ-ブとし、ヒドラcDNAライブラリ-からcDNAクロ-ンの分離を進めている。

研究成果

• [文献書誌] Koizumi,O.,Mizumoto,H.,Sugiyama,T.and Bode,H.R.: "Nerve net formation in the primitive nervous system of hydra-An overview." Neuroscience Research. Sup.13. 165-170 (1990)
• [文献書誌] David,C.N.,Fujisawa,T.,and Bosch,T.C.G.: "Interstitial stem cell proliferation in Hydra:Evidence for strain-specific regulatory signals." Developmental Biology. 148. 501-507 (1991)
• [文献書誌] Fujisawa,T.: "Homeostatic recovery of interstitial cell populations in Hydra." Developmental Biology. (1992)
• [文献書誌] Shimizu,H.,Sawada,Y.and Sugiyama,T.: "Minimum tissue size reguired for hydra regeneration." Developmental Biology.
• [文献書誌] Ishiguro,H.,Seimiya,M.,Watanabe,Y.,Fujisawa,T.,and Kurosawa,Y.: "Ientification of Antp-like homebox-containing genes in the most primitive metazoa,sponge and hydra." Nature.