視蓋の誘導・位置特異性決定の分子機構

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10220201
• 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: 渡邉 裕二 東北大学, 加齢医学研究所, 助手 (80301042) ; 舟橋 淳一 東北大学, 加齢医学研究所, 助教授 (00270827)
• キーワード: 中脳視蓋 / 領域 / Pax2 / 5 / En / Otx2 / Gbx2 / Egf8 / in ovo エレクトロポレーション

研究概要

中脳後脳境界部(峡部)は視蓋、小脳のオーガナイザーとして働くことが示されているが、Grg4がそのオーガナイザー活性と拮抗的に働くことを示した。Grg4はその後視蓋のある層に特異的に発現するが、層形成にも関与しているようなので、現在解析を進めている。
峡部オーガナイザー活性の担い手はFgf8であることが示されているが、Fgf8には8つのイソフォームが存在する。そのうちのFgf8bをエレクトロポレーションにより中脳で強制発現させると中脳胞は後脳に分化の方向性を変え、視蓋の代わりに小脳が分化した。Fgf8bは中脳、後脳の運命は変えず、間脳を視蓋に分化させた。このFgf8aとFgf8bの活性の違いはシグナルの強さの違いによるのではないかと考え、Fgf8bを薄めてエレクトロポレーションを行うと、ある濃度でFgf8a型の活性に変わり、さらに希釈してエレクトロポレーションを行うと全然影響が見られなかった。下流遺伝子の発現に及ぼす影響を調べてみると、EnはFgf8に影響されやすく、どちらでも発現が誘導された。このことは間脳が視蓋として分化したことをよく説明する。Fgf8aおよびFgf8bが峡部で発現していることをPCRで確認した。正常発生ではFgf8の発現しているところに小脳が分化するので、本実験結果と併せて考えると、Fgf8のシグナルの強いところに小脳が分化し、弱いFgf8シグナルはEnの発現を制御して視蓋の前後極性の形成に関与していると思われる。

研究成果

• [文献書誌] Sugiyama,S.,Funahashi,J.and Nakamura,H.: "Antagonizing activity of chick Grg4 against tectum-organizing activity."Dev.Biol.. 221. 168-180 (2000)
• [文献書誌] Matsunaga,E.,Araki,I.and Nakamura,H.: "Pax6 defines the di-mesencephalic boundary by repressing Enl and Pax2"Development. 127. 2357-2365 (2000)
• [文献書誌] Fujii,T.,Funahashi,J.,Matsuura,R..,Izaki T.,Nakamura,H.,Mikawa,T.and Tanaka,H.: "Axonal growth of the spinal cord interneurons expressing a homophilic adhesion molecule SCI ectopically."Neurosci.Res.. 38. 175-81 (2000)
• [文献書誌] Nakamura,H.: "Regionalisation of the optic tectum : Combination of the gene expression that defines the tectum."Trends Neurosci.. 24. 32-39 (2001)
• [文献書誌] Nakamura,H.: "Regionalisation and polarity formation of the optic tectum."Prog.Neurobiol.. (in press). (2001)
• [文献書誌] Nakamura,H and Funahashi,J.: "Introduction of DNA into Chick Embryos by in Ovo Electroporation."Methods.Enzymol.. (in press). (2001)