肢芽軟骨形態形成を支配するHoxa−13の標的遺伝子の探索

寻找控制肢芽软骨形态发生的Hoxa-13靶基因

• 批准号: 09780679
• 负责人: 横内 裕二
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Nagoya 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-09780679/
• 关键词: ニワトリ; 軟骨; 肢芽; Ihh; Hox; ptc; BMP7; 標的遺伝子

Hoxa-13の異所的な過剰発現によって前腕部に形成される長骨の伸長と分化が抑制され、手首のみ形成される短骨が形成された。この結果によりHoxa-13は軟骨細胞の増殖および分化を支配する遺伝子を抑制することによって軟骨の領域特異的な形態形成を支配している可能性が考えられる。そこで我々は軟骨細胞の増殖、分化を制御する因子がHoxa-13の標的遺伝子であると考えて、以下の3遺伝子(lhh,ptc,Bmp-7)に注目した。Ihh(Indian hedgehog)はhedgehog familyに属する分泌性のタンパクであり、長骨軟骨におけるprehypertrophic zone において発現し、肥大化軟骨細胞の分化を制御していると考えられている。ptc(patched)は、hedgehog familyに共通するレセプターで有り、長骨軟骨の幹部周辺に隣接するperichondriumにおいて発現する。Bmp-7はTGF-beta superfamilyに属する増殖因子であり軟骨細胞の増殖を促進することが知られている。長骨軟骨においてBmp-7は軟骨幹部に隣接する肢芽間充織細胞において発現し軟骨細胞の増殖を支配していると考えられている。我々はこれらがHoxa-13によって制御されていると考えてHoxa-13過剰発現肢芽におけるこれらの遺伝子群の発現パターンを解析した。ptc,Bmp-7の発現パターンに大きな変化は見られなかった。一方Ihhの前腕部軟骨における発現の消失が観察された。このことから、IhhはHoxa-13によってその発現が変化することから、Hoxによる遺伝子制御カスケードの下流に位置することが明らかになった。今後はIhhが直接の標的遺伝子であることを証明する必要がある。

HOXA-13的异位过表达抑制了前臂形成的长骨的伸长和分化，从而形成了仅形成手腕的短骨头。该结果表明，HOXA-13可以通过抑制控制软骨细胞增殖和分化的基因来控制软骨特异性的形态发生。因此，我们认为调节软骨细胞增殖和分化的因素是HOXA-13的靶基因，并专注于以下三个基因（LHH，PTC和BMP-7）。 IHH（印度刺猬）是属于刺猬家族的分泌蛋白，在长骨末期的肌营养区中表达，被认为可以调节肥厚的软骨细胞的分化。 PTC（修补）是刺猬家族常见的受体，在perichondrium中表达，毗邻长骨软骨的perichondrium。 BMP-7是属于TGF-Beta超家族的生长因子，众所周知可以促进软骨细胞的增殖。在长骨软骨中，BMP-7在与软骨细胞轴相邻的肢体间充质细胞中表达，并被认为控制软骨细胞的增殖。我们分析了这些基因组在过表达肢体芽中的这些基因组的表达模式，认为它们受Hoxa-13的调节。在PTC和BMP-7的表达模式中未观察到显着变化。同时，观察到IHH表达在前臂软骨中的消失。这表明IHH位于HOX调节基因级联反应的下游，因为其表达被HOXA-13改变了。从现在开始，有必要证明IHH是一个直接的靶基因。