咽頭嚢からの胸腺の分離移動を制御するRipply3の機能モチーフと胚葉特異的役割

マウスのRipply3は咽頭弓に発現する遺伝子で、Tbx1の転写活性を抑制的に制御する因子と示唆されている。本研究では、Ripply3の配列で進化的に保存されたアミノ酸モチーフ(WRPWとFPVQ)に注目し、それらに変異を導入したノックイン(KI)マウスを作成し、Ripply3 KOマウスの胸腺の表現型と比較することで、各モチーフの機能を顕在化しようと考えた。2022年度は、WRPWをアラニン(AAAA)に置換したWA-KIマウスとFPVQをアラニン(AAAA)に置換したFA-KIマウスの咽頭弓の形態について解析を行った。その結果、どちらのKIホモ胚においても、胎生9.5日では第3咽頭弓の形成不全がみられた。また心臓流出路と背側大動脈をつなぐ第3鰓弓動脈は無いか、もしくは途中で途絶えた痕跡的な動脈が観察された。さらに胎生10.5日では、どちらのKIホモ胚においても第4咽頭弓は十分に形成されず、第4鰓弓動脈も無い、あるいは途中で途絶える傾向がみられた。一方、正常な発生過程では第2鰓弓動脈は、後方の咽頭弓の分節化の進行に伴い退縮するが、KIホモ胚では第3、第4鰓弓動脈が形成されない代わりに、第2鰓弓動脈が残存する傾向がみられた。以上の結果から、WRPWもしくはFPVQに変異を導入すると、Ripply3 KOマウス胚の咽頭弓と似た表現型を示すことが分かった。すなわち、各モチーフへの変異導入は、第3、第4咽頭弓の形成不全を伴って鰓弓動脈のリモデリングパターンを大きく変化させ、その後の心臓流出路形成および咽頭部からの胸腺の分離・移動に多様な影響を及ぼすと考えられた。従って、咽頭弓内胚葉と外胚葉において発現するRipply3はWRPWとFPVQモチーフを介したタンパク質相互作用により極めて重要な働きを担っていることがin vivoで証明された。

マウスのRipply3は咽頭弓に発現する遺伝子で、Tbx1の転写活性を抑制的に制御する因子と示唆されている。本研究では、Ripply3の配列で進化的に保存されたアミノ酸モチーフ(WRPWとFPVQ)に注目し、それらに変異を導入したノックイン(KI)マウスを作成し、Ripply3 KOマウスの胸腺の表現型と比較することで、各モチーフの機能を顕在化しようと考えた。2022年度は、WRPWをアラニン(AAAA)に置換したWA-KIマウスとFPVQをアラニン(AAAA)に置換したFA-KIマウスの咽頭弓の形態について解析を行った。その結果、どちらのKIホモ胚においても、胎生9.5日では第3咽頭弓の形成不全がみられた。また心臓流出路と背側大動脈をつなぐ第3鰓弓動脈は無いか、もしくは途中で途絶えた痕跡的な動脈が観察された。さらに胎生10.5日では、どちらのKIホモ胚においても第4咽頭弓は十分に形成されず、第4鰓弓動脈も無い、あるいは途中で途絶える傾向がみられた。一方、正常な発生過程では第2鰓弓動脈は、後方の咽頭弓の分節化の進行に伴い退縮するが、KIホモ胚では第3、第4鰓弓動脈が形成されない代わりに、第2鰓弓動脈が残存する傾向がみられた。以上の結果から、WRPWもしくはFPVQに変異を導入すると、Ripply3 KOマウス胚の咽頭弓と似た表現型を示すことが分かった。すなわち、各モチーフへの変異導入は、第3、第4咽頭弓の形成不全を伴って鰓弓動脈のリモデリングパターンを大きく変化させ、その後の心臓流出路形成および咽頭部からの胸腺の分離・移動に多様な影響を及ぼすと考えられた。従って、咽頭弓内胚葉と外胚葉において発現するRipply3はWRPWとFPVQモチーフを介したタンパク質相互作用により極めて重要な働きを担っていることがin vivoで証明された。