| 研究概要 |
申請者らは、嗅細胞における嗅覚受容体遺伝子の相互排他的な発現、及び、それに依存して生じる嗅球への位置特異的な軸索投射の分子機構を解明する為、長年の懸案であったトランスジェニックマウスにおける嗅覚受容体遺伝子の発現系の確立を試み、YAC(yeast artificial chromosome)ベクターを用いることにより世界に先駆けて成功した(Nat. Neurosci. 3:687-693,2000)。我々の作製したマウスにおいては、460kbのYAC DNA上の嗅覚受容体遺伝子MOR28はIRES(internal ribosome entry site)を介してtau-lacZ遺伝子により標識されており、内在性のMOR28遺伝子は外来性の遺伝子を発現する細胞と区別する為、ノックインの手法を用いてIRES-gap-GFP遺伝子により標識されている。本研究において、このマウスを詳細に解析した結果、(1)外来性及び内在性のMOR28遺伝子は個々の嗅細胞で相互排他的に発現すること、(2)それぞれの遺伝子を発現する嗅細胞の投射先は隣接しているが異なる糸球であること、(3)それぞれの遺伝子を発現する嗅細胞の軸索の選別と収斂はpathfindingの過程ではなく、糸球構造の形成に伴って生じることが明らかとなった。
次に本研究では、これ迄の解析からMOR28遺伝子の発現制御には、その上流約100kbのDNA領域が重要であることが示されているので、この領域に予想される制御エレメントを、様々な欠失を導入することにより絞り込んでいる。最近、マウスとヒトのゲノムプロジェクトにおいて、M0R28及びそのヒトortholog遺伝子クラスター領域に関するDNA塩基配列がそれぞれ決定され、私共の解析により、MOR28遺伝子の転写開始点上流約70kbに、唯一、双方で相同性の高い2kbの領域が同定された。平成14年度では、MOR28遺伝子の上流に存在する2kbの相同性領域を欠失させることにより、このクラスター内の嗅覚受容体遺伝子の発現がどの様になるかを検討する。また、嗅上皮で発現する嗅覚受容体遺伝子は、四つのゾーンの中いずれか一つに限定して発現しており、嗅上皮におけるゾーンに対応して、嗅細胞の投射先である嗅球にも四つのゾーンの存在が知られている。そこで、嗅細胞の特異的な軸索投射の第一段階であるzone-to-zoneの対応を解明する為、嗅上皮で領域特異的に発現する遺伝子をdifferential display法を用いて探索したところ、これ迄に複数の候補遺伝子が得られているので、それらの機能についても解析する。
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