視蓋発生における遺伝子ネットワークの研究

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09275202
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 仲村 春和 東北大学, 加齢医学研究所, 教授 (90079690)
• 研究分担者: 荒木 功人 東北大学, 加齢医学研究所, 助手 (90281998) ; 舟橋 淳一 東北大学, 加齢医学研究所, 助手 (00270827)
• キーワード: 視蓋発生 / 遺伝子ネットワーク / in ovoエレクトロポレーション / Pax-5 / Wnt-1 / Fgf8 / Otx2

研究概要

視覚の中枢である中脳視蓋の位置特異性の形成にEn遺伝子が重要な役割を果たすことが我々の研究により示されたが、本研究では視蓋発生におけるEnを中心とした遺伝子発現制御のカスケードを追究した。in ovoエレクトロポレーション法によりニワトリ胚に極めて高率に外来遺伝子を発現させることができるようになった。
中脳胞後ろ側で強く発現する遺伝子のスクリーニングの過程でPax-2,Pax-5遺伝子がクローニングされた。in ovoエレクトロポレーションによりPax-5を異所的に発現させると、視蓋は前の方に伸びまた至るところで小さな膨らみが見られた。Pax-5の異所的発現部位ではEn-2,Wnt-1,Fgf8遺伝子の発現が誘導され、Otx2遺伝子の発現は抑制された。Fgf8とPax-5の関係を見るつもりでFgf8を異所的に発現させると、Pax-5の発現が誘導された。Fgf8には視蓋の誘導作用があることが示されているので、Fgf8とPax-5は相互に作用しつつ視蓋の誘導に働いていることが示唆された。
Pax-2はPax-5とサブファミリーをなす遺伝子であるが、これを異所的に発現させると、視蓋の前の方への伸びはPax-5よりも大きかったが、Fgf8の誘導は間脳部でしかおこらず、Otx-2の抑制もなかった。2つの遺伝子は重複して機能している可能性が高いが、Pax2は視蓋の誘導に大きく働き、Pax-2が視蓋の維持と極性形成により重要だろうと考えられた。

研究成果

• [文献書誌] 仲村春和: "神経細胞のアイデンティティの獲得と標的選択" 現代化学増刊32,神経細胞の生と死. 32. 44-51 (1997)
• [文献書誌] Y.Shigetani, J.Funahashi, H.Nakamura: "En-2 regulates the expression of the ligands for Eph type tyrosine kinases in chick embryonic tectu" Neurosci. Res.27. 211-217 (1997)
• [文献書誌] Y.Wakamatsu, Y.Watanabe, H.Nakamura, H.Kondoh: "Regulation of the neural crest fate by N-myc: promotion of ventral migration and neuronal differentiation." Development. 124. 1953-1962 (1997)
• [文献書誌] H.Sumida, H.Nakamura, R.P.Thompson, M, Yasuda: "Binding of lectins to novel migration promoters on cardiac mesenchymal cells in the chick." Cell Struc.Func.22. 413-420 (1997)
• [文献書誌] S.Sugiyama, J.Funahashi, J.Kitajewski, H.Nakamura: "Cross regulation between En-2 and Wnt-1 in the chick tectal development." Develop.Growth Differ.in press (1998)
• [文献書誌] 舟橋淳一: "エレクトロポレーションによる鳥類胚への遺伝子導入" 細胞工学. 16. 1666-1675 (1997)
• [文献書誌] 板崎伸栄、舟橋淳一、仲村春和(分担執筆): "神経生物学のための胚と個体の遺伝子操作法" シュプリンガー・フェアラーク東京株式会社, 179-189 (1997)