脊椎動物Zicファミリーの形態形成における役割

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14034267
• 研究機関: 特殊法人理化学研究所
• 研究代表者: 有賀 純 理化学研究所, 発生神経生物研究チーム, 研究員 (10232076)
• キーワード: Zic / 転写因子 / 形態形成 / 左右軸 / 骨発生 / Brachyury / 神経突起伸展 / 蛋白質・蛋白質間相互作用

研究概要

Zicファミリーは、ショウジョウバエのpair-rule遺伝子odd-pairedのホモログであり、マウス成獣では小脳に強く限局して存在するzincフィンガー型の蛋白質をコードしている。これまでの解析でZicファミリーは外胚葉から、神経外胚葉、神経堤の形成される過程を促進する因子であること、また神経発生のみならず、椎骨の背側部分の分節的構造、肢芽の構造の成り立ち、内臓の左右軸の決定にも関わることを明らかにした。平成14年度は、左右軸の決定に関わると考えられる中胚葉組織におけるZic3の発現調節機構の解析、椎骨の形態形成におけるZicと他の遺伝子の協調的な制御機構、Zic変異マウスを用いたマイクロアレイ解析から得られた新規遺伝子群についての分子性状解析を行った。その結果、1)中胚葉誘導因子として知られているツメガェルBrachyuryがZic3の遺伝子発現調節に関わることを明らかにした。ツメガエルBrachyuryの片側性過剰発現は左右軸異常を引き起こすことも見いだした。2)Zicファミリー蛋白質による形態形成の制御に重要なZic蛋白質に結合する蛋白質を酵母2ハイブリッド法を用いて探索し、いくつかの結合蛋白質を同定することができた。これらZic結合蛋白質のうちの一つはZic蛋白質の機能阻害因子であることが明らかになった。3)Zicファミリーの変異マウスにて発現が変動する遺伝子をマイクロアレイ解析により系統的に探索し、変動の認められた2種の遺伝子Slitrkファミリー、Dorz1について解析を行った。このうちSlitrkファミリーは新たな神経細胞の突起伸展調節因子であることを明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] Aruga, J.et al.: "Identification and characterization of Slitrk, a novel neruonal transmembrane protein family controlling neurite outgrowth"Mol. Cell. Neurosci.. (in press).
• [文献書誌] Hoshino, J.et al.: "Dorz1, a novel gene expressed in differentiating cerebellar granule neurons, is down-regulated in Zic1-deficient mouse"Mol. Brain Res.. (in press).
• [文献書誌] Kitaguchi, T.et al.: "Xenopus Brachyury regulates mesodermal expression of Zic3, a gene controlling left-right asymmetry"Dev. Growth Diff.. 44. 55-61 (2002)
• [文献書誌] Aruga, J.et al.: "Zic1 promotes the expansion in dorsal neuronal progenitors in spinal cord by inhibiting neuronal differentiation"Dev. Biol.. 244. 329-341 (2002)
• [文献書誌] Aruga, J.et al.: "Zic2 controls the cerebellar development in cooperation with Zic1"J. Neurosci.. 22. 218-225 (2002)