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2005 年度 研究成果報告書概要

Zicファミリー蛋白質の分子作用機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16390086
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 医化学一般
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

有賀 純  独立行政法人理化学研究所, 比較神経発生研究チーム, チームリーダー (10232076)

研究分担者 石黒 亮  独立行政法人理化学研究所, 比較神経発生研究チーム, 研究員 (70373264)
研究期間 (年度) 2004 – 2005
キーワードZic / 転写因子 / 細胞分化 / 神経発生 / 遺伝子ターゲッティング / 転写複合体 / タンパク質修飾 / 先天性奇形
研究概要

本研究課題ではヒトの全前脳症(左右の大脳半球の不分離)、Dandy-Walker奇形(小脳形成不全)、ヘテロタキシー(左右軸に沿った内蔵の形態形成異常)の原因遺伝子Zicファミリーについて、(1)蛋白質問相互作用を持つ新規分子の探索、(2)蛋白質問相互作用を持つ蛋白質との蛋白質結合の調節機構ならびにその意義の検討、(3)Zic蛋白質の分子修飾の実態の解明、(4)Zic蛋白質の機能に関わる細胞内シグナルカスケードの同定、の諸点について研究を推し進め、その結果、以下の成果をあげることができた。(1)Zic2を含む分子複合体を精製し、その構成要素を明らかにした(Ishiguro et a1.,2007)。酵母2ハイブリッド法により、同定したZic結合タンパク質I-mfaついて、この因子がZicタンパク質の細胞内局在を調節する可能性を示した(Mizugishietal.,2004)。そのほかに見いだされた新たなZic結合蛋白質についても、生物学的意義の追求がモデル動物の作製により、続けられている(Ogawa et al.,in preparation ; Tohmonda et al.,in preparation)。(2,3)Zic2と共に分子複合体を形成する分子群は二種類存在し、片方の複合体はタンパク質リン酸化酵素を含み、この酵素がZic2の特定のアミノ酸残基をリン酸化すること、このリン酸化により、新たな酵素がZic2に結合できるようになること、これら複合体の構成因子の変化がZic2による転写制御に関わることを示した。(3)その他に質量分析により、新たなリン酸化部位が同定され、これらのタンパク質修飾の持つ生物学的意義を明らかにする試みが続けられている(Hatayama et al.,in preparation)。(4)細胞内シグナルカスケードとの接点の解明を念頭においたZic変異マウスの表現型解析は、Zic1/Zic3,Zic2/Zic3複合変異マウスを対象として進められ、Zic1,Zic3が前脳の神経前駆細胞の増殖を促進する上で不可欠の役割を持つこと、Zic2,Zic3が体節形成において重要な役割を果たすことを明らかにした(Inoue et al.,2007a;2007b)。特に前者の解析においては前脳正中部の形態形成シグナルとして重要なWntシグナルとの接点を解明できた。一方、ツメガエルZicについて新たなメンバーの同定、解析が行われ(:Fujimi et a1.,2006)、マウスパラログ間での分子機能比較(Ishiguro et al.,2004)とともにパラログ間での分子機能・生物学的役割の違いについても解析が進展した。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2007 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (15件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] ZIC2-dependent transcriptional regulation is mediated by DNA-dependent protein kinase, poly(ADP-ribose) polymerase, and RNA helicase A.2007

    • 著者名/発表者名
      Ishiguro A, Ideta M, Mikoshiba K, Chen DJ, Aruga J
    • 雑誌名

      J Biol Chem 282

      ページ: 9983-9995

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Zic1 and Zic3 regulate medial forebrain development through expansion of neuronal progenitors.2007

    • 著者名/発表者名
      Inoue T, Ota M, Ogawa M, Mikoshiba K, Aruga J
    • 雑誌名

      J Neurosci 27

      ページ: 5461-5473

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Zic2 and Zic3 synergistically control neurulation and segmentation of paraxial mesoderm in mouse embryo.2007

    • 著者名/発表者名
      Inoue T, Ota M, Mikoshiba K, Aruga J
    • 雑誌名

      Dev Biol. (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Elucidation of penetrance variability of a ZIC3 mutation in a family with complex heart defects and functional analysis of ZIC3 mutations in the first zinc finger domain.2007

    • 著者名/発表者名
      Chhin B, Hatayama M, Bozon D, Ogawa M, Schon P, Tohmonda T, Sassolas F, Aruga J, et al.
    • 雑誌名

      Hum Mutat 28

      ページ: 563-570

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] ZIC2-dependent transcriptional regulation is mediated by DNA-dependent protein kinase, poly (ADP-ribose) polymerase, and RNA helicase A.2007

    • 著者名/発表者名
      Ishiguro A, Ideta M, Mikoshiba K, Chen DJ, Aruga J
    • 雑誌名

      J Biol Chem 282

      ページ: 9983-9995

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Elucidation of penetrance variability of a ZIC3 mutation in a family with complex heart defects and functional analysis of ZIC3 mutations in the first zinc finger domain.2007

    • 著者名/発表者名
      Chhin B, Hatayama M, Bozon D, Ogawa M, Schon P, Tohmonda T, Sassolas F, Aruga J, Valard AG, Chen SC, Bouvagnet P
    • 雑誌名

      Hum Mutat 28

      ページ: 563-570

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] A wide-range phylogenetic analysis of Zic proteins : implications for correlations between protein structure conservation and body plan complexity.2006

    • 著者名/発表者名
      Aruga J, Kamiya A, Takahashi H, Fujimi TJ, Shimizu Y, et al.
    • 雑誌名

      Genomics 87

      ページ: 783-792

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Xenopus Zic4 : conservation and diversification of expression profiles and protein function among the Xenopus Zic family.2006

    • 著者名/発表者名
      Fujimi TJ, Mikoshiba K, Aruga J
    • 雑誌名

      Dev Dyn 235

      ページ: 3379-3386

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] A wide-range phylogenetic analysis of Zic proteins : implications for correlations between protein structure conservation and body plan complexity.2006

    • 著者名/発表者名
      Aruga J, Kamiya A, Takahashi H, Fujimi TJ, Shimizu Y, Ohkawa K, Yazawa S, Umesono Y, Noguchi H, Shimizu T, Saitou N, Mikoshiba K, Sakaki Y, Agata K, Toyoda A
    • 雑誌名

      Genomics 87

      ページ: 783-792

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Locomotor and oculomotor impairment associated with cerebellar dysgenesis in Zic3-deficient (Bent tail) mutant mice.2004

    • 著者名/発表者名
      Aruga J, Ogura H, Shutoh F, Ogawa M, Franke B, Nagao S, Mikoshiba K
    • 雑誌名

      Eur J Neurosci 20

      ページ: 2159-2167

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] The role of Zic genes in neural development.2004

    • 著者名/発表者名
      Aruga J
    • 雑誌名

      Mol Cell Neurosci 26

      ページ: 205-221

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Mouse Zic5 deficiency results in neural tube defects and hypoplasia of cephalic neural crest derivatives.2004

    • 著者名/発表者名
      Inoue T, Hatayama M, Tohmonda T, Itohara S, Aruga J, Mikoshiba K
    • 雑誌名

      Dev Biol. 270

      ページ: 146-162

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Molecular properties of Zic4 and Zic5 proteins : functional diversity within Zic family.2004

    • 著者名/発表者名
      Ishiguro A, Inoue T, Mikoshiba K, Aruga J
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun 324

      ページ: 302-307

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Myogenic repressor I-mfa interferes with the function of Zic family proteins.2004

    • 著者名/発表者名
      Mizugishi K, Hatayama M, Tohmonda T, Ogawa M, Inoue T, Mikoshiba K, Aruga J
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun 320

      ページ: 233-240

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Mouse Zic5 deficiency results in neural tube defects and hypoplasia of cephalic neural crest derivatives.2004

    • 著者名/発表者名
      Inoue T, Hatayama M, Tohmonda T, Itohara S, Aruga J, Mikoshiba K
    • 雑誌名

      Dev Biol 270

      ページ: 146-162

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [産業財産権] 特許2005

    • 発明者名
      有賀 純
    • 権利者名
      独立行政法人理化学研究所
    • 産業財産権番号
      特許公開2006-325524
    • 出願年月日
      2005-05-27
    • 取得年月日
      2006-12-07
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より

URL: 

公開日: 2008-05-27  

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