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脊椎動物の形作りにはシグナルセンターによる誘導が重要な役割をしている。本研究では、マウス胚シグナルセンターの中で、胚形成の開始を制御するノードに注目し、その形成と機能発現機構を、それぞれ遺伝子発現制御機構、突然変異マウスを手がかりとして明らかにする。そのときマウスゲノム情報を利用し、解析の効率化を図る。
1)ノードの形成機構を、その形成に必須な転写因子Foxa2(HNF3β)の発現制御機構から明らかにする。これまでにそのエンハンサーの活性に必須な配列(CS3)を同定しており、本年度は、CS3に結合しFoxa2を活性化する転写因子を同定した。酵母One-hybrid法によりCS3配列に結合する転写因子を得た。ゼブラフィッシュ胚で転写活性化因子に改変したこの転写因子を発現させると異所的にFoxa2が発現し、その活性化がノード形成の鍵となることが示唆された。この転写因子はショウジョウバエではコファクターと結合して活性化されるので、マウスでも同様のことを期待して、ESTとゲノム配列情報を利用し、マウス胚cDNAライブラリーよりコファクター相同遺伝子をクローニングした。
2)ノードの機能発現機構を、ノードの頭部誘導活性に異常を示すと考えられる突然変異マウスheadlessの解析から明らかにする。本年度は、Headless変異胚の発生を解析した。この変異マウス胚では頭部誘導は開始するが、その後の維持に異常があることが示唆された。headlessの原因遺伝子を特定するため、原因となっているトランスジーンの挿入部をchromosomal FISHでChr4 C5-C6に同定した。そこには機知の頭部形成遺伝子は存在せず、新規の遺伝子の変異であることが示唆された。
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