| 研究概要 |
生物はどのようにして体軸を獲得するのだろうか？ショウジョウバエを含む多くの生物は、bicoidに代表されるような母性効果遺伝子のmRNAが非対称に分布することにより、すでに卵子の段階で分子レベルの非対称情報を獲得している。そして、それら分子レベルの非対称情報が後の体軸情報を提供する。それに対して、ヒトやマウスといった哺乳類は、分裂期胚が高い操作性や適応能を備えることから、卵子や受精卵の時期は分子レベルの非対称情報を獲得しておらず、その後の発生段階で獲得するであろうと一般的に考えられている。
マウス胚の前後軸に関する研究は、遠位臓側内胚葉 (DVE, Distal Visceral Endoderm) 標識遺伝子であるHexを中心に解析が進められてきた。受精後5.5日胚の遠位端に様々な遺伝子が発現する細胞群DVEが誘導される。DVEは5.7日胚で将来の前側へ細胞移動し、前側臓側内胚葉(AVE, Anterior Visceral Eendoderm)と名称を変える。そして、胚体部分に頭部誘導シグナルを送ることで、前後軸が形成されるとされてきた。
しかし、申請者はDVE標識遺伝子の一つであるLefty1が5.5日胚以前より一部の細胞で発現を開始していることを見出し、新たな前後軸形成モデルを提唱するに至った。
では、4.5日胚において数細胞のDVEはどのような機構で生まれているのだろうか？代表者は、これまでにこの時期のLefty1がNodalシグナルによって誘導されることを明らかにした。また、これまでの実験より、Lefty1の発現はNodal発現細胞の位置に依存して開始していることなどから、初期段階に起こる発現のゆらぎによる小さな差が増幅されて、最終的に一部にのみ発現が確立する自己促進側方抑制システムが関係している可能性が予想された。
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