中胚葉分化誘導因子による細胞分化の決定と形態形成に関する分子生物学的研究

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04454029
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 浅島 誠 東京大学, 教養学部, 教授 (00090564)
• キーワード: アクチビン / フォリスタチン / 中胚葉誘導 / ツメガエル / ビテロジェニン / 神経誘導 / 原腎管 / hedgehog遺伝子

研究概要

アクチビンは未分化細胞であるアニマルキャップ(予定外胚葉片)に対して、低濃度(0.1-0.5ng/ml)では腹側の血球や体腔内上皮、中濃度(1-5ng/ml)で筋肉や神経、高濃度(50ng/ml)で背側の脊索を分化誘導する。まずツメガエルの初期胚(st.1-5)1万個から生化学的方法をつかってアクチビンおよびフォリスタチンの単離、精製を行った。フォリスタチンはアクチビンの約40倍の量が存在し、1個の卵当り、アクチビン約1pg、フォリスタチンは約40pgがすでにタンパク質の形で存在している。またアクチビンとレチノイン酸の混合によって原腎管の分化を誘導することをみているが、この時、単に形態学的な分化だけでなく、Xlim1やXlcaaxの遺伝子も正常胚の原腎管とまったく同じように発現していることがわかった。また、アクチビンは未受精卵の卵黄小板のなかに存在していることが、アクチビンの抗体を用いて免疫電顕によって調べられた。アクチビンが黄卵タンパク質であるビデロジェニンとも結合するので、アクチビン-フォリスタチン-ビテロジェニンの複合体と卵形成時の蓄積と発生過程での活性化が重要であることが示唆された。また初期発生におけるアクチビン応答遺伝子としてsonic hedgehogの遺伝子のクローニングや神経形成に関与する新しい遺伝子もいくつか解析され、大きな成果を得た。

研究成果

• [文献書誌] Fukui,A.,et al.: "Identification of activins A,AB,and B and follistatin proteins in the Xenopus embryos." Develop.Biol.163. 279-281 (1994)
• [文献書誌] H.Uchiyama,et al.: "Localization of activin and follistatin proteins in the Xenopus Oocyte" Biochem.Biophys.Res.Commun.202. 484-489 (1994)
• [文献書誌] A.Fukui,et al.: "Control of cell differentiation and morphogenesis in amphibian development" Int.J.Develop.Biol.38. 257-266 (1994)
• [文献書誌] M.Kinoshita,et al.: "HMG-X,a Xenopus gene encoding an HMG1 homolog,is abundantly expressed in the developing nervous system" FEBS Letter. 352. 191-196 (1994)
• [文献書誌] Asashima,M.: "Mesoderm Induction during Early Amphibian Development" Develop.Growth & Differ.36(4). 343-355 (1994)
• [文献書誌] Ariizimi T.,et al.: "In vitro control of the embryonic from of Xenopus laevis by activin A:Time and dose-dependent inducing properties of activin-treated ectoderm." Develop.Growth & Differ.36(5). 499-507 (1994)
• [文献書誌] Kinoshita,K.,et al.: "Growth Factors:Cell Growth,Morphogenesis,and Transformation" Japanese Scientific Societies Press, 178 (1994)