再生における分化転換の分子機構

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07044210
• 研究機関: 岡崎国立共同研究機構
• 研究代表者: 児玉 隆治 岡崎国立共同研究機構, 基礎生物学研究所, 助教授 (90161950)
• 研究分担者: TSONIS Panag デイトン大学, 生物学部, 教授 ; 小阪 美津子 岡崎国立共同研究機構, 基礎生物学研究所, 助手 (50270476) ; 餅井 真 岡崎国立共同研究機構, 基礎生物学研究所, 助手 (90202358) ; 江口 吾朗 熊本大学, 大学長 (80022581)
• キーワード: 発生 / 再生 / 分化転換 / 遺伝子発現 / 水晶体 / イモリ / アフリカツメガエル / 網膜

研究概要

イモリおよびアフリカツメガエルを材料として、再生過程と発生過程の比較および、再生過程での各調節遺伝子の発現変化を詳細に検討することを目的として今年度の共同研究計画を実施し以下の結果を得た。
有尾両生類における水晶体再生および四肢再生の過程を調節する遺伝子としてホメオボックス遺伝子、また実際に組織細胞の挙動を調節する因子としてFGFおよびその受容体の遺伝子に注目し、それぞれが再生の過程でどのような発現調節を受けているかを、in situハイブリダイゼーションをもちいて詳細に検討した。水晶体除去後のホメオボックス遺伝子の発現の変化は、網膜において最も顕著に見られ、Hox7aおよびHoxB1は特に長期間に渡って消失した。これに対して、HoxXはほとんど変化が見られなかった。これらの変化は、水晶体の摘出が広く眼球内全体に大きな変化をもたらしていることを示している。また、再生中の水晶体においてはFGF1およびFGFR2遺伝子が強く発現しており、再生の過程でこれらの細胞増殖因子が重要な働きをしていることを示唆している。また、四肢再生でも切断面の上皮と間充織とで異なる組み合わせのFGFが発現していることが示された。
前年度におこなった水晶体再生と水晶体の正常発生との比較を発展させ、イモリの水晶体誘導での眼胞の重要性について検討した。前年度に検討したPax6遺伝子発現パターンによると、アフリカツメガエルでは眼胞の接触以前に予定水晶体形成域にPax6発現が見られたが、イモリでは接触後に初めて発現が見られた。今回、顕微手術法をもちいて水晶体形成域の決定時期を検討したところ、両種で大きな差がないという予備結果を得た。この結果は、水晶体誘導における眼胞の役割には両種の間で差がないことを示すとともに、Pax6の発現の意味について再検討を促すものである。

研究成果

• [文献書誌] H.HAYASHI,M.MOCHII,R.KODAMA,Y.HAMADA,N.MIZUNO,G.EGUCHI,C.TACHI: "Isolation of a novel chick homolog of Serrate and its COexpression with C-Notch-1 in chick development" International Journal of Developmental Biology. 40・(6). 1089-1096 (1996)
• [文献書誌] Y.MAZAKI,M.MOCHII,R.KODAMA G.EGUCHI: "Role of integrins in differentiation of chick retiral pigmented epithelial cells in vitro" Development,Growth and Differentiation. 38・(4). 429-437 (1996)
• [文献書誌] T.ONO,T.MURAKAMI,Y.TANABE,M.MIZUTANI,M.MOCHII,G.EGUCHI: "Culture of naked quail (Coturnix coturnix japonica) ova in vitro for avian transgenesis : Culture from the single-cell stage to hatching with pH-adjusted chicken thick albumen" Comparative Biochemistry and Physiology. 113A(3). 287-292 (1996)
• [文献書誌] P.A.TSONIS,K.DelRio-TsoNIS,J.L. WALLACE,J.C.BURNS,MC.HOFMANU,J.L.MILLAN,C.H.WASHABAUGH: "Can insights into urodele limb regeneration be achieved with cell cultures and retroriruses?" International Journal of Development Biology. 40(6). 813-816 (1996)
• [文献書誌] A.L.ALLENSPACH,H.MAYNARD,P.A.TSONIS: "visualization of proteoglylans and link protein in embryonic chick limb cartilage via cryofixation,freeze-substitution and immuno-chemical techniques" Journal of Microscopy. 182. 84-94 (1996)
• [文献書誌] P.A.TSONIS,M.T.SARGENT,K.DELRIO-TSONIS,J.C.JUNG: "9-cis retinoic acid antagonizes the stimulatory effect of 1,25-dihydroxy vitamine D3 on chondrogenesis of chick limb bud meseuchymal cells : Interactions of their receptoes" International Journal of Development Biology. 40(5). 1053-1059 (1996)
• [文献書誌] K.DELRIO-TSONIS,L.COVARRU-BIAS,J.KENT,N.D.HASTIE,P.A.TSONIS: "Regulation of the Wilms'tumor gene during spermatogenesis" Developmental Dynamics. 207(4). 372-381 (1996)
• [文献書誌] A.A.TSONIS,J.B.ELSNER,P.A.TSONIS: "Is DNA a language?" Journal of Theoretical Biology. 184(1). 25-29 (1997)
• [文献書誌] 江口吾朗: "固体の発生,成長,老化 A.発生 279-291頁 井村裕夫ほか編最新内科学大系2「科学としての内科学」" 中山書店, (1996)
• [文献書誌] G.EGUCHI: "Cellular and Molecular Basis of Regeneration : From Invertebrate to human (Ferretti,P.4 Geraudie,J.eds.) "Transdifferentiation as a basis of eye lens regeneration" John Wiley & Sons Ltd.,chickester, (1997)