脂質分子による単細胞体制から多細胞体制への移行の制御機構の解析

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13024248
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 前田 ミネ子 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (70029700)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 斉藤 玉緒 北海道大学, 大学院・理学研究科, 助手 (30281843)
• Keywords: 細胞性粘菌 / シグナル物質 / DIF-1 / 脂溶性分子 / 抗癌物質 / 多細胞体構築 / 細胞分化 / マイクロアレイ

Research Abstract

本プロジェクトにおいては、細胞性粘菌を対象として、(i)多細胞体形成機構に関与する新規シグナル分子の同定と、(ii)細胞分化の遺伝子マーカーの同定を目標として取り組んできた。
(i)に関連して、脂溶性の新規シグナル分子が存在することを明らかにし、その分子量が248.9であることを明らかにしたが、構造の決定には到らなかった。しかしながら、この物質は粘菌細胞の柄細胞化を誘導する一連の因子DIF(Differentiation inducing factor)と類似の性質を持つことが明らかになった。また、DIFの主要分子であるDIF-1がアフリカツメガルの卵母細胞のプロゲストロン誘導性の成熟を阻害することを発見した。これは、DIF-1がプロゲストロン誘導性のcdc2,MAPKの活性化やc-Mosの蓄積を阻害することによって引き起こされていることを明らかにした。DIF-1は、ヒトの癌細胞由来の培養細胞の増殖を阻害してG1/0アレストの状態に留め置くことが知られているが、そのような抗癌活性の標的部位の理解に有用な結果となった。(ii)に関連して、遺伝子の発現が発生段階を通じて遺伝子がどのように制御され、多細胞体における空間的な発現パターンがどのようになっているかを解明するために、マイクロアレイとインシチュ・ハイブリダイゼーション法を用いて解析した。その結果、単細胞体制から多細胞体制への移行期に約2000遺伝子が発現パターンを劇的に変化すること、さらに、多細胞体を構成する2種類の細胞、予定柄細胞と予定胞子細胞とで特異的に発現する遺伝子を大規模に同定することに成功した。これらの結果は、細胞分化および多細胞体構築の機構の解明に大きく貢献するものと期待される。

Research Products

• [Publications] Maeda, M.: "Changing pstterns of gene expression in Dictyostelium prestalk cell subtypes recognized by in situ hybridization with genes from microarrav analyses"Eukaryotic Cell. 2(3)(In press). (2003)
• [Publications] Kubohara, Y.: "DIF-1, an antitumore substance found in Dictyostelium discoideum, inhibits progestone-induced oocyte maturation in Xenopus laevis"European Journal of pharmacology. 460. 93-98 (2003)
• [Publications] Van Driessche, N.: "A transcriptional profile of multicellulasr development in Dictyostelium discoideum"Development. 129. 1543-1552 (2002)