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本研究は、頭部形成に関わる遺伝子カスケードを明らかにすることを目的とする。このために、頭部形成を制御するLim1転写因子の直接、又は間接の下流遺伝子を単離し機能を解析する。
Stoma遺伝子は、マウスLim1変異体と野生型胚を用いたディフィレンシャル・スクリーニングによって、Lim1変異体で発現量が低下する新規遺伝子として単離された。本年度は、これまでに作成したStoma遺伝子のマウス変異体の解析に重点を置いた。その結果、原腸陥入期においては、変異個体すべてが胚体外組織の形態異常を示すことが明らかとなった。形態異常は、主に頭側の胚体と胚体外組織の境界部に観察され、この領域における細胞の過度の蓄積と推定された。これらの細胞は、組織学的特徴、およびマーカー遺伝子の解析から、visceral endodermの性質を示した。また、変異個体で細胞増殖率の著しい上昇は認められなかった。最近、ヒト遺伝子のin vitro解析から、Stoma遺伝子が血管内皮細胞の移動を制御することが確認されている。以上から、変異個体の形態異常は、(頭側に顕著な)VEの移動能力の低下によると推定した。一方、Stoma変異体においては、VEの胚体中央部から頭側の移動とAVEの機能は正常であった。これらから、Stomaは胚体から胚体外組織へのVEの移動を制御すること、VEの頭側から胚体外への移動が、胚体中央部から頭側への移動とは異なる分子機構により制御されることを予想している。
研究分担者は、突然変異マウスheadlessについて表現型の解析を行い、頭部形成異常がLim1変異マウスよりもやや遅れて始まることを明らかにした。さらにheadless変異の原因であるトランスジーンの挿入部位を同定し、頭部形成異常に関する新規の遺伝子座であることを示した。これらから、headless遺伝子はLim1遺伝子の下流で頭部誘導に関わる新規の遺伝子であると考えられ、現在、その原因遺伝子の特定を進めている。
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