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生物のからだが正常に機能するためには、個々の細胞・組織が正しい空間的配置(パターン)をとることが重要である。従って、発生過程においてパターンを形成し、そのパターンを維持していく基本原理を理解することは基礎生物学および医学的な観点からも極めて重要であると考えられる。そこで我々は、脊椎動物の後期発生において背腹での細胞および組織のパターンを形成する新規の普遍的制御機構を分子レベルで解明することを目的とし、体節および体節由来組織の背側で発現することで外部形態の背腹パターンを制御する転写因子Zic1/Zic4の分子機能を解析した。我々は、野生型およびZic1/Zic4の体節における発現が特異的に消失したメダカ変異体Daの胚から体節を単離し、マイクロアレイ解析を行った。その結果、Da変異体において発現が減少あるいは増加した遺伝子を同定することができた。Daにおいて発現が減少している遺伝子には細胞間相互作用や細胞運動に寄与するものが多く、増加している遺伝子にはクロマチン制御因子が多く存在した。Zic1/4がこれらの遺伝子の発現を介して背側特異的な体節細胞の性質を規定している可能性がある。現在これらの遺伝子群について発現解析を行っており、野生型での背・腹特異的な発現を示す遺伝子などについては機能阻害実験などによるさらなる解析を行う。また、Zic1/4の転写制御機構を明らかにするために、Zic1にビオチン化タグを付加した細胞株(マウス筋芽細胞)の樹立を試みており、複合体精製により相互作用因子の同定を目指す。さらに、Zic1/4の保存された機能および発現パターンを明らかにするためのノックアウトおよびトランスジェニックマウスの作製も進行中である。これらの解析を通して、後期発生における背腹パターン形成の普遍的な分子機構を明らかにすることができると考えている。
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