ウニ初期胚における Homeobox 遺伝子の機能の解析

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動物の基本的体制の確立において、様々なHomeodomainタンパク質が胚体内の位置情報を与えることで胚体の領域化を行い、さらに器官、組織の分化を決定すると考えられている。近年、新しい型のHomeodomainタンパク質をコードする遺伝子としてGbx1/2が見いだされており、脊椎動物においては、脳の形成に関与することが示唆されている。本研究者は、脊椎動物とともに後口動物に属するウニ(ムラサキウニ)より、RT-PCR法を用いてGbxl/2相同遺伝子由来と考えられる部分cDNAを得ていた(AcGbx)。この遺伝子のウニ胚における時間的および空間的な発現調節、さらに初期発生における役割を検討することは、ウニ初期発生の機構の理解のみならず、後口動物の進化、とくに脊椎動物で顕著となる中枢神経系の確立の過程を知る上で興味深い。これまで、得られたAcGbx部分cDNAをプローブとしてcDNAのクローニングを試みたが、完全長cDNAの単離には至っていない。そこで、RACE法によるcDNAの単離を進めており、これまで、3'側のcDNA断片を増幅することに成功している。さらに5'-RACEを行うことでcDNA全体の構造が決定されると期待される。胚発生におけるAcGbx遺伝子の発現をRT-PCR法により検討したところ、原腸形成期に発現が始まり、プルテウス期まで転写産物が増大することが明らかとなった。発現組織についてはWhole-mount in situ hybridizationにより検討を進めている。その一方で、約15kbのAcGbxゲノムクローンを得ており、その配列をcDNA配列と比較することにより、AcGbx遺伝子の全構造の解明が進行中である。また、転写調節に関わるDNAの領域についても検討を進めている。