トポイソメラーゼアイソザイムの機能特性に関する発生期脳における遺伝子発現解析

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05780557
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 渡辺 雅彦 北海道大学, 医学部, 助教授 (70210945)
• キーワード: トポイソメラーゼ / ラット / 脳 / 発生 / in situハイブリダイゼーション

研究概要

トポイソメラーゼは、DNA二重鎖を切断しその間を別のDNA鎖を通過させた後、断端を再接合することにより、DNA鎖間の空間的な位置関係変化を触媒する酵素である。この酵素には、Topo IIA-Topo IIBと名付けられた2種のアイソザイムが存在することが知られている。細胞の増殖と分化が空間的および時間的に厳密に制御されて神経組織の特性を利用して、それぞれのアイソザイム発現特性から機能特性を解明することを目指した。
まず、Polymerase Chain Reaction(PCR)法によりラットTopo IIA とTopo IIBをコードするそれぞれ683塩基長のcDNAをクローニングした。その塩基配列を基に、それぞれのmRNAに特異的な47塩基長のアンチセンスオリゴヌクレオチドプローブを合成し、^<35>S標識プローブを用いて、ラット脳の発生における発現分布をin situハイブリダイゼーション法により解析した。その結果、Topo IIA-mRNAの発現は分裂細胞の集積する脳室層や小脳外顆粒層に限局して観察された。これに対して、Topo IIA-mRNAの発現は、脳室層だけでなく最終分裂を終えた神経細胞が分化を遂げる外套層にも観察された。
以上の結果より、Topo IIAはDNAの複製や染色体の形成や分離に、一方Topo IIBはRNAの転写など、それぞれ特異な異なる細胞機能に関与していることが示唆された。

研究成果

• [文献書誌] 渡辺雅彦: "Topoisomerase IIの2種の分子亜型の機能特性に関する形態学的解析" 解剖学雑誌. 68. 247 (1993)
• [文献書誌] 筒井公子: "Molecular Cloning of partial cDNAs for rat DNA topoisomerase II isoforms and their differential expression in brain development" J. Biological Chemistry. 268. 19076-19083 (1993)
• [文献書誌] 渡辺雅彦: "Molecular cloning of rat cDNAs for beta and gamma subtypes of 14-3-3 protein and developmental changes in expression of their mRNAs in the nervous sysytem" Molecular Brain Research. 17. 135-146 (1993)
• [文献書誌] 渡辺雅彦: "Developmental study of the gene expression for alpha and gamma subunits of enolase in the rat brain by in situ hybridization histochemistry" J. Comparative Neurology. 327. 350-358 (1993)
• [文献書誌] 渡辺雅彦: "Developmental regulation of neuronal expression for the eta subtype of the 14-3-3 protein, a putative regulatory protein for protein kinase C" Developmental Brain Research. 73. 225-237 (1993)
• [文献書誌] 渡辺雅彦: "Disitinct distributions of five NMDA receptor channel subunit mRNAs in the forebrain" J. Comparative Neurology. 338. 377-390 (1993)