形態形成の調節機構-初期発生を制御する分子機構

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05277104
• 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)
• 研究分担者: 山名 清隆 九州大学, 理学部, 教授 (20037162) ; 佐藤 矩行 京都大学, 理学部, 助教授 (30025481) ; 岡田 益吉 筑波大学, 生物科学系, 教授 (60015534) ; 上野 直人 北海道大学, 薬学部, 教授 (40221105)
• キーワード: 胚誘導 / アクチビン / T遺伝子 / 背腹軸 / 極細胞 / ミトコンドリア / BMP / 遺伝子発現

研究概要

両生類初期発生における胚誘導の分子機構の班では以下の研究成果を得た。
1)初期胚(st1-5)からのアクチビンとフォリスタチンを単離した。その結果、アクチビンBが他のアクチビンAまたはABよりも少し多く、フォリスタチンはアクチビンに比べ多くの量が存在した。2)アクチビンとRAの混合物は腎管を誘導する。4)初期胚では発生の8細胞期の解離割球では反応能を獲得する。これは単に組織学的だけではなく、α-アクチンやWnt、goosecoidをつかった遺伝子マーカーをつかった系でも証明された。
ホヤ胚における細胞分化の分子メカニズムの解析においては、以下のような研究をした。
1)表皮細胞特異的遺伝子の単離を行った中で、ホヤのSEC61pホモローグらを解析した。2)脊索細胞特異的遺伝子の単離を試み、ホヤのT遺伝子ホモローグ(As-T)のcDNAを単離してその発現を調べたところ、As-T遺伝子は脊索細胞に限り、脊索に限定されるとすぐに発現することがわかった。
アフリカツメガエルにおける背腹軸形成の解析では、次のようである。
1)細胞質の分画を試みた。RNアーゼ処理はこの分画の活性に対して影響はなかったが、プロテナーゼ処理は活性をほぼ半分に低下させた。
ショウジョウバエ胚の極細胞形成におけるミトコンドリアIrRNAの役割について研究を行った。
1)胚において観察した33のミトコンドリア-極顆粒接合体のうち(91%)で、シグナルはミトコンドリアと極顆粒の境界部に存在した。ややステイジの進んだ、初期卵割においては、極顆粒がミトコンドリアから離れており、シグナルはすべて(58/58)極顆粒上に検出された。
ツメガエルの背腹軸パターン形成におけるBMP受容体の機能について下記のように研究した。
1)BMP受容体遺伝子の単離を試み、mTFR11受容体はBMP-2及びBMP-4とは結合するが、アクチビンやTGF-βあるいは他のBMPサブユニットとは結合しないことが確認された。2)ツメガエルBMP受容体cDNAはアミノ酸数527個からなる受容体型セリン/スレオニンキナーゼをコードし、マウスBMP受容体とアミノ酸レベルで80%の相同性を有していた。

研究成果

• [文献書誌] A.Fukui,et al.: "Isolation and Characterization of Xenopus Follistatin and Activins" Developmental Biology. 159. 131-139 (1993)
• [文献書誌] Kinoshita,K.,T.Bessho and M.Asashima: "Competence Prepattern in the Animal Hemisphere of the 8-Cell-Stage Xenopus Embryo" Develop.Biol.160. 276-284 (1993)
• [文献書誌] Yasuo,H.and Satoh,N.: "Function of vertebrate T gene." Nature. 364. 582-583 (1993)
• [文献書誌] M.Fujisue,Y.Kobayakawa et al.: "Occurrence of dorsal axis-inducing activity around the vegetal pole of an uncleaved Xenopus egg and displacement to the equatorial region by cortical rotation" Development. 118. 163-170 (1993)
• [文献書誌] S.Kobayashi,R.Amikura et al.: "Presence of mitochondrial large ribosomal RNA outside mitochondria in germ plasm of Drosophila melanogaster" Science. 260. 1521-1524 (1993)
• [文献書誌] A.Suzuki et al.: "Biochemical properties of amphibian bone morphogenetic protein-4 expressed in CHO cells." Biochem.J.291. 413-417 (1993)
• [文献書誌] Kinoshita,K.and M.Asashima: "Growth factors(Gann Monograph)" Japan Scientific Societies Press(ed.by T.Nakamura)(in press), (1994)
• [文献書誌] Satoh,Noriyuki: "Developmental Biology of Ascidians.(Developmental and Cell biology series 29)" Cambridge University Press, 234 (1993)