脊索動物における筋肉アクチン遺伝子の発現調節機構の多様性と普遍性に関する研究

脊索动物肌动蛋白基因表达调控机制的多样性和普遍性研究

• 批准号: 09780673
• 负责人: 日下部 岳広
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09780673/
• 关键词: 脊索動物; ホヤ; ナメクジウオ; メダカ; 筋肉アクチン遺伝子; 細胞分化; 転写調節; グリーンフルオレッセンスプロテイン

1. メダカ筋肉アクチン遺伝子の転写調節領域の機能解析:筋肉アクチン遺伝子0lMA1は骨格筋特異的に発現し、別の筋肉アクチン遺伝子0lMA2は骨格筋と心筋の両方で発現する。各遺伝子の上流領域に緑色蛍光タンパク質遺伝子をつなぎ、メダカ卵に顕微注入して転写調節領域の機能を解析した。OlMA1、OlMA2の筋特異的な発現にはそれぞれ転写開始点の上流約1kb、520bpが必要十分であった。OlMA1の-949から-662には骨格筋特異的なエンハンサー活性があり、その活性には2つのEボックスの協調的な働きが重要であることが分かった。OlMA2の発現には-520から-174の間に含まれる配列が必須であり、この領域に心筋での転写を活性化するシス調節配列が含まれることが示された。この領域中の-430付近のEボックスが、-140付近のCArGボックスとともに骨格筋および心筋での発現に重要であり、心筋においてもbHLH型の転写因子が特異的遺伝子発現に関与していると考えられた。一方、bHLH型因子以外の転写因子も-520から-174の間のエンハンサー活性に関与しているようである。2. 脊索動物間で保存された筋肉特異的転写調節配列の解析: (1)ホヤの一種 Molgula bleiziの筋肉アクチン遺伝子を単離し、塩基配列を決定した。(2)OlMA1、O1MA2の上流領域の配列とホヤの複数の筋肉アクチン遺伝子の上流領域の配列を比較し、脊椎動物とホヤの間で保存された配列を見出した。この配列はマボヤ幼生筋アクチン遺伝子の筋肉特異的発現に必須のシス領域に含まれていることが判明した。3. 筋肉特異的な転写調節に関わるタンパク質因子の解析:2で見出された脊索動物の筋肉アクチン遺伝子の上流領域間で保存された配列を含むDNA断片に、ホヤ初期胚の核抽出液中に存在するタンパク質因子が結合することが分かった。

1. Function analysis of the regulation field of muscle and tendon transmission: muscle and tendon transmission 0lMA1 is the development of bone and tendon specific, and other muscle and tendon transmission 0lMA2 is the development of bone and tendon heart and tendon. The function analysis of the upstream region of each gene is carried out by microinjection and microinjection. OlMA1 and OlMA2 are unique in their development, but they are about 1kb and 520bp upstream of the start point. OlMA1 <$-949-662 OlMA2's development requires the alignment of the-520 and-174 regions, and the alignment of the region's core regions requires the alignment of the regions. In this field,-430 pairs of E and-140 pairs of C and G are closely related to the development of bone and tendon. A square, bHLH type factor other than the write factor-520-174 and the interval 2. The analysis of muscle-specific regulation in chordate preservation: (1) A kind of muscle-specific regulation of Molgula bleizi is determined by the sequence of muscle-specific genes. (2) The arrangement of the upstream domain of OlMA1 and O1MA2 is compared with that of the upstream domain of the plurality of muscle cells, and the arrangement of the upstream domain of vertebrate cells is preserved. The arrangement of these proteins is necessary for the development of a specific muscle. 3. Analysis of the binding factors of muscle-specific gene regulation:2. It was found that the binding factors of muscle-specific gene regulation were present in the DNA fragments and nuclear extracts of early embryos of chordates.

项目成果

Rie Kusakabe: "Differential gene expression and in tracellular mRNA localization of amphioxus actin isoforms theroughout development:implications for conserved mechanisms of chordate development" Development,Genes and Evolution. 207・4. 203-215 (1997)

Rie Kusakabe：“文昌鱼肌动蛋白亚型的差异基因表达和微量mRNA定位：对脊索动物发育的保守机制的影响”，《发展》，《基因与进化》207·4（1997）。

Takehiro Kusakabe: "Evolution of chordate actin genes:evidence from genomic organization and amino acid sequences" Journal of Molecular Evolution. 44・3. 289-298 (1997)

Takehiro Kusakabe：“脊索动物肌动蛋白基因的进化：来自基因组组织和氨基酸序列的证据”分子进化杂志44・3（1997）。

William R.Jeffery: "Evolution of the ascidian arural larva:evidence from embryos and molecules" Molecular Biology and Evolution. 16・5. 印刷中 (1999)

William R.Jeffery：“海鞘幼虫的进化：来自胚胎和分子的证据”，《分子生物学与进化》，出版中（1999 年）。

Euichi Hirose: "Tunic cuticular protrusions in ascidians(Chordata,Tunicata):a perspective of their character-state distribution" Zoological Science. 14・4. 683-689 (1997)

广濑佑一：“海鞘（脊索动物，被囊）的外衣角质突起：其特征状态分布的视角”动物学14・4（1997）。

Rie Kusakabe: "Genomic organization and evolution of actin genes in the amphioxus Branchiostoma belcheri and Branchiostoma floridae" Gene. 227・1. 1-10 (1999)

Rie Kusakabe：“文昌鱼和佛罗里达文昌鱼肌动蛋白基因的基因组组织和进化”基因227·1（1999）。