ゼブラフィッシュ中枢神経系 構築の分子機構

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07262217
• 研究機関: 慶応義塾大学
• 研究代表者: 岡本 仁 慶応義塾大学, 医学部, 専任講師 (40183769)
• キーワード: ゼブラフィッシュ / LIM / homeobox遺伝子群 / 眼形成 / 細胞運命決定 / Islet-1遺伝子群 / LH-2遺伝子 / apterous homologues

研究概要

我々は、脊椎動物の脳の神経回路網形成過程において、神経細胞が各々に特異的な個性を決定する機序を、主にゼブラフィッシュを実験材料として解析している。これまでの我々の研究で、主に発現パターンの解析から、LIM/ホメオボックス遺伝子が神経細胞の特異化と密接に関わっていることを指摘した。本年度は、これらのLIM/ホメオボックス遺伝子群の異所的発現によって、これらの遺伝子の機能を明らかにすることを第一目的として、研究を行った。
LIM/ホメオボックス型の転写因子は、LIM領域を介して他の蛋白(転写因子?)と結合し、両者が共役して働くことが期待される。そこで、共役因子の機能をDominant Negativeに阻害することを目的として、LIM領域のみをコードするmRNAを、1細胞期の胚に注入した。Islet-3のLIM領域を発現させた場合の効果が最も顕著で、注入された胚の全てで、眼が完全に欠損していた。しかし、上皮由来のレンズ以外のレンズのみが本来の場所で正常に発生した。Islet-3が、中枢神経系のなかでは、眼と視蓋に特異的に発現することを考えると、この結果は、Islet-3が他の何らかの因子と共に、実際に眼の発生に密接に関わっていることを示している。Islet-3のLIM領域による眼の発生阻害が、眼(となる)細胞のcell autonomousな機能欠損よるのかどうかを調べるために、LIM領域を発現する細胞と正常細胞とのキメラ胚を作製し、眼が正常の細胞のみで構成されるかどうかを調べようとしている。

研究成果

• [文献書誌] Tokumoto M: "Molecular heterogeneity among primary motoneurons and with in myotomes revealed by differential mRNA expression of novel Isl-1 homologs in embryonic Zebrafish." Devel Biol. 171. 578-589 (1995)
• [文献書誌] Kuo, C-H: "Determination of a necidin cis-acting element required for neuron specific expression by using zebrafish." Biochem Biophys Res Comm. 211. 438-446 (1995)
• [文献書誌] Shimoda N: "Mermaid, a family of short interspersed repetitive elements widespread in vertebrates." Biochem Biophys Res Comm. (in press).
• [文献書誌] Shimoda N: "Mermaid, a family of short interspersed repetitive element, is useful for the zebrafish gehome mapping." Biochem Biophys Res Comm. (in press).
• [文献書誌] Okamoto H: "Basic Neuroscience in Invertebrate" Business Center for Academic Societies Japan, (1996)