研究課題
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極めて重要である。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・組織のパターンを形成する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およびRNA seq解析を行った。候補遺伝子の詳細な発現解析によりZic1/4の下流遺伝子を同定し、lunatic fringe(lfng)、fhl2という二つの遺伝子に特に着目して解析を行った。LfngはNotchシグナルの活性を調節する因子として知られており、Zic1/4が背腹でNotchシグナルの活性レベルを変化させることで背側特異的形態形成に関わる可能性を示唆している。Fhl2は遅筋前駆細胞における発現がZic1/Zic4に依存しており、Da変異体において成体における遅筋組織の顕著な減少が見られたことから、Zic1/Zic4は遅筋組織の形成にも寄与していることが示唆された。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り、メダカの体節における発現制御領域(約40kb)がマウスにおいても体節背側での発現を誘導することを示した。また、zic1遺伝子座にH2B-EGFP遺伝子をノックインしたマウスの解析から、zic1の背側特異的発現が発生後において細胞自律的に長期間維持されうることも明らかにした。
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Current biology (pub;ished on line at 3/1 2012)
巻: 22 ページ: 601-607
10.1016/j.cub.2012.01.063
