下等脊索動物における形態形成機構とオーガナイザーの成立

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12480222
• 研究機関: 東京都立大学
• 研究代表者: 西駕 秀俊 東京都立大学, 理学研究科, 助教授 (60131918)
• キーワード: 脊索動物 / オーガナイザー / ホヤ / ナメクジウオ / 遺伝子 / 軸形成 / otx / lim

研究概要

1.ホヤ胚における軸形成遺伝子の機能解析:動物の発生過程で動物の前方領域の形成に関わっているOtx遺伝子の機能について、アンチセンスモルフォリノオリゴによる機能阻害実験を行なった結果、Otxは少なくとも前方中枢神経系の分化に関わっていることが示された。また中軸構造の形成に関して、Zic遺伝子は中枢神経系の発生だけでなく、脊索の分化に関係していることを明らかにした。左右軸形成機構に関して、マボヤのpitx相同遺伝子について東工大西田宏記との共同により、pitxの左側特異的発現がnodalの下流にあることを確認した。脊索動物では左側特異的なpitx-nodalのカスケードが保存されていることが考えられる。
2.ナメクジウオの脊椎動物オーガナイザー遺伝子の発現パターン:脊椎動物オーガナイザー関連遺伝子のひとつ、LIMホメオボックス遺伝子について調べている。原腸胚cDNAライブラリーから単離したBbllhx3について、サザン解析、系統樹解析を行って、ユニークコピーとしてゲノム中に存在するlhx3相同遺伝子であることを確認した。そして、2細胞期から10日幼生について、発生過程での発現パターンを調べた結果、Bblhx3が原腸形成期から植物極側で発現を開始すること、原腸形成期には内胚葉で発現し、神経胚期には神経管の一部の細胞と脊索、そして口前窩で発現することを明らかにした。
3.マボヤのotx遺伝子の転写調節:マボヤのotx遺伝子Hrothの翻訳開始点の上流約5kbの領域を入れたlacZレポーターをマボヤ受精卵に顕微注入し、尾芽胚期に固定してβ-galの活性染色を行うと、前方中枢神経系での発現をドライブすることが分かっている。さらに卵割期におけるlacZ発現をin situハイブリダイゼーションにより調べた結果、この領域は内在性の発現をほぼ再現することを明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] Adachi, Y., Nagao, T., Saiga, H., Furukubo-Tokunaga, K.: "Cross-phylum regulatory potential of the ascidian Otx gene in brain development in Drosophila melanogaster"Development Genes and Evolution. 211. 269-280 (2001)
• [文献書誌] Oda, I., Saiga, H.: "Hremx, the ascidian homolog of ems/emx, is expressed in the anterior and posterior-lateral epidermis but not in the central nervous system during embryogenesis"Development Genes and Evolution. 211. 291-298 (2001)
• [文献書誌] Satou, Y., Takatori, N., Yamada, L., Mochizuki, Y., Hamaguchi, M., Ishikawa, H., Chiba, S., Imai, K., Kano, S., Murakami, S.: "Nakayama, A., Nishino, A., Sasakura, G.Satoh, T.Shimotori, T.Shin-i, E.Shoguchi, M.M.Suzuki, N.Takada, N.Utsumi, N., Yoshida, N., Saiga, H., Kohara, Y.Satoh, N.Gene expression profile of Ciona intestinalis tailbud embryos"Development. 128. 2893-2904 (2001)
• [文献書誌] Saiga, H.: "Homeobox genes and axis formation in the ascidian embryos"Zoological Science. 18. 449-450 (2001)
• [文献書誌] Wang, Y., Yasui, K., Zhang, P.-J., Saiga, H.: "Cloning and embryonic expression of Bblim3, a LIM homeobox gene in amphioxus(Branchiosoma belcheri tsingtauense)"Zoological Science. 18. 456-457 (2001)
• [文献書誌] Yasui, K., Saiga, H., Wang, Y., Zhang, P.J., Semba, I.: "Early expressed genes showing a dichotomous developing domains in the lancelet embryo"Development Growth & Differentiation. 43. 185-194 (2001)