ホヤ卵細胞質内で局在する組織決定因子の同定と解析

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13480245
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 西田 宏記 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 助教授 (60192689)
• Keywords: ホヤ / 初期胚発生 / 発生運命 / 母性mRNA / 卵細胞質因子 / ESTデーターベース / cDNAプロジェクト / 局在RNA

Research Abstract

多くの動物の卵では、卵内情報は初期発生に関して重要な働きを持っている。しかし、脊索動物胚での母性因子の機能は十分に理解されていない。マボヤでは、植物半球後方の卵細胞質(PVC)に片寄って存在する母性因子が、前後軸形成、すなわち、筋肉の自律的分化、間充織・脊索誘導における反応能の制御に加え、胚後極の卵割パターン、そしておそらく始原生殖細胞形成などの過程において重要な役割を果たすことが、PVCの除去・移植実験などの顕微胚操作実験から示唆されている。
マボヤでは、受精卵に存在する母性mRNAのcDNAプロジェクトデータベース(MAGEST)が作製されており、母性mRNAのESTsと、それらの多くに対して8細胞期、110細胞期、尾芽胚期のin situハイブリダイゼーションが行われており、局在が調べられている。
現在までに、受精卵の時期からPVCに片寄って存在するmRNAがいくつか発見され、それらはtype I poslplasmic mRNAと呼ばれている。本研究では、cDNAプロジェクトのデータをもとに、新規にtype I mRNAを4つ(HrGLUT、HrPEM-3、HrPEN-1、HrPEN-2)同定し、全長の塩基配列を明らかにした。そして、それらの機能を調べるにあたって、初期胚発生過程における詳細な局在・発現パターンを調べた。次に、特異的な翻訳阻害剤として働くモルフォリノアンチセンスオリゴ(M-oligo)を用い、今までに機能解析が行われていなかった6つのtype I遺伝子(HrPOPK-1、HrWnt-5、HrGLUT、HrPEM-3、HrPEN-1、HrPEN-2)について、網羅的な機能阻害実験を行って組織分化における影響について調べた。その結果、type I mRNAは初期胚発生において、筋肉や内胚葉の分化など初期胚発生において重要な働きを担っていることが示唆された。

Research Products

• [Publications] Masahiro Tomioka, Takahito Miya, Hiroki Nishida: "Repression of zygotic gene expression in the putative germline cells in ascidian embryos"Zoological Science. 19. 49-55 (2002)
• [Publications] Takahito Miya, Hiroki Nishida: "Isolation of cDNA clones for mRNAs transcribed zygotically during cleavage in the ascidian, Halocynthia roretzi"Development, Genes and Evolution. 212. 30-37 (2002)
• [Publications] Hiroki Nishdia: "Specification of developmental fates in ascidian embryos : Molecular approach to maternal determinants and signaling molecules"International Review of Cytology. 217. 227-276 (2002)
• [Publications] Hiroki Nishdia: "Patterning the marginal zone of early ascidian embryos : Localized maternal mRNA and inductive interactions"BioEssays. 24. 613-624 (2002)
• [Publications] Yutaka Satou, Kasumi Yagi, Kaoru S.Imai, Lixy Yamada, Hiroki Nishida, Nori Satoh: "macho-1-related genes in Ciona embryos"Development, Genes and Evolution. 212. 87-92 (2002)
• [Publications] Junji Morokuma, Motoko Ueno, Hiroshi Kawanishi, Hidetoshi Saiga, Hiroki Nishida: "HrNodal, the ascidian nodal-related gene, is expressed in the left side of the epidermis, and lies upstream of HrPitx"Development, Genes and Evolution. 212. 439-446 (2002)
• [Publications] Takashi Akanuma, Sawako Hori, Sebastien Darras, Hiroki Nishida: "Notch signaling is involved in neurogenesis in the ascidian embryos"Development, Genes and Evolution. 212. 459-472 (2002)
• [Publications] Takahito Miya, Hiroki Nishida: "Expression pattern and transcriptional control of SoxB1 in embryos of the ascidian Halocynthia roretzi"Zoological Science. 20. 59-67 (2003)
• [Publications] Hiroki Nishida: "Spatio-temporal pattern of the activation of MAP kinase in embryos of the ascidian, Halocynthia roretzi"Development Growth and Differentiation. (印刷中). (2003)
• [Publications] Yoriko Nakamura, Kazuhiro W.Makabe, Hiroki Nishida: "Localization and expression pattern of type I postplasmic mRNAs in embryos of the ascidian Halocynthia roretzi"Mechanisms of Development. (印刷中). (2003)
• [Publications] 西田宏記, 沢田佳一郎: "ホヤ胚発生過程における中胚葉パターニング"細胞工学. 21・1. 98-105 (2002)
• [Publications] 西田宏記 (共著): "生物学データ大百科事典 (下)"朝倉書店. 2582 (2002)