遺伝子導入法によるニューロンの発生分化機構の研究

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05454670
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 吉川 和明 大阪大学, たんぱく質研究所, 教授 (30094452)
• 研究分担者: 植月 太一 大阪大学, たんぱく質研究所, 助手 (20260309) ; 谷浦 秀夫 大阪大学, たんぱく質研究所, 助手 (80263325)
• キーワード: 神経分化 / necdin / ニューロン / プロモーター / 転写因子 / 遺伝子導入 / 細胞分裂 / 分裂終了

研究概要

神経分化特異的核蛋白質necdinの遺伝子プロモーター調節領域に存在することが予想される神経分化特異的配列を解析した。平成6年度にクローン化したnecdin遺伝子の5′上流領域の欠失変異を作製し、それにレポーター遺伝子を連結して、神経分化特異的配列を明らかにした。その結果、necdin遺伝子の5′上流領域には典型的なTATAボックスやCAAT配列は認められなかった。しかし、ショウジョウバエの神経発生に重要な転写因子であるsingle-minded (SIM)遺伝子と結合する可能性のあるxenobiotic responsive elementを含むpostmotitic neuron specific elementが存在することを明らかにした。次に、そのプロモーターがin vivo状態で活性を示すか否かをプロモーター調節領域にレポーター遺伝子を連結したベクターをゼブラフィシュの受精卵に微量注入して、神経分化させたところ、分化したニューロンに特異的に発現することが判った。さらに、necdinの生理機能を調べるため、necdin cDNAを発現誘導性ベクターに挿入し、NIH3T3細胞に安定的に遺伝子を導入した。遺伝子導入細胞を誘導物質で発現を活性化したところ、細胞内発現したnecdinは細胞核に集積し、細胞分裂を停止させることが判った。これらの結果を総合してnecdin遺伝子は分化した神経細胞に特異的に発現する遺伝子発現調節領域をもっていること、さらに、necdinは細胞分裂に抑制的に作用するため、分化ニューロンの最も基本的な性質ともいえる分裂終了機構に関与しているものと考えられる。

研究成果

• [文献書誌] Kuo,C,H.他9名: "Determination of a necdin cis-acting element required for neuron specific expression by using zebra fish" Biochemical Biophysical Research Communications. 211. 438-446 (1995)
• [文献書誌] Hayashi,Y.,Matsuyama,K.Takagi,K.,Sugiura,H.,Yoshikawa,K.: "Arrest of cell growth by necdin,a nuclear protein expressed in postmitotic neurons" Biochemical Biophysical Research Communications. 213. 317-324 (1995)
• [文献書誌] Uetsuki,T.,Takagi,K.Sugiura,H.,Yoshikawa,K.: "Structure and expression of the mouse necdin gene ; Identification of a postmitotic neuron-restrictive core promoter" Journal of Biological Chemistry. 271. 918-924 (1996)
• [文献書誌] 吉川 和明: "ニューロンの発生分化と特異的遺伝子" 神経研究の進歩. 39. 745-754 (1995)