肢形成におけるホメオボックス遺伝子の共役因子及び下流遺伝子の探索・機能解析

肢体形成同源盒基因耦合因子及下游基因的搜索及功能分析

基本信息

批准号：
10780457
负责人：
小嶋徹也
金额：
$ 1.47万
依托单位：
The University of Tokyo
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：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至 1999
项目状态：
已结题

项目摘要

今年度は、前年度に得られた、ショウジョウバエの成虫肢形成過程におけるホメオボックス遺伝子Barの下流と思われる遺伝子について更に解析を続けた。Barは3齢幼虫後期には第5附節で強く、第4附節で弱く発現し、第3附節では発現せず、このBarの発現量の違いによって各附節が決定されている。細胞接着因子であるカドヘリンの一種をコードするdachsous(ds)の機能欠損型変異体やGAL4/UASの系を用いてdsを異所的に発現させた固体では、附節間の境目の構造であるジョイントが正常に形成されなかった。この事から、Barはdsの様な細胞接着因子をコードする遺伝子の発現を制御する事によって、各附節間の境目を形成している事が明らかになった。Barの発現領域に隣接するすぐ先端側の領域(先附節)で発現している遺伝子については遺伝子の構造解析から、脊椎動物のLim1のホモログであるLIM-ホメオドメイン・蛋白質をコードしていることが分かった。この遺伝子(dlim1)をアフリカツメガエルの卵で異所発現させてやると、脊椎動物のLim1と同様に二次軸を形成したことから、その機能も保存されていることが示唆された。dlim1の機能欠損型変異体では、dlim1とほぼ同じ領域で発現しているホメオボックス遺伝子aristaless(al)の発現が消失もしくは減衰しており、また、alの弱い機能欠損型変異体との二重変異体ではBarの異所発現が先附節領域において見られた。この事から、dlim1はalと協調的に働き、Barの発現を抑制していると思われる。よって、alとdlim1がBarによって負に制御されていることと合わせて考えると、al、dlim1とBarの互いに排他的な発現抑制機構によって、先附節と附節領域の分離が行われることが明らかになった。

今年，我们继续分析上一年获得的更多基因，这些基因在果蝇中发展成人肢体的过程中似乎是同型基因棒的下游。条形在第五级幼虫的第五小节中强烈表达，在第四节中弱表示，而不是在第三小节中表达，每个小节都取决于该条杆表达水平的差异。在编码一种类型的细胞粘附因子以及使用GAL4/UAS系统在异位表达的DS的二豆（DS）中，关节是附加节点之间的边界结构，并未正常形成。这表明，通过控制编码细胞粘附因子（例如ds）的基因的表达，条形在相关节点之间形成了边界。对于与棒表达区域相邻的区域中表达的基因（第一部分），对基因的结构分析表明，它们编码了脊椎动物lim1的同源物。当该基因（DLIM1）在异爪蟾卵中以异位表达时，它形成类似于脊椎动物LIM1的次级轴，这表明其功能也是保守的。在功能不足的DLIM1突变体中，同型基因歧义基因（AL）的表达在几乎与DLIM1相同的区域表达，丢失或减弱，并且在双突变体中具有弱缺陷的Al的突变体，在上一个部分区域中观察到了BAR的异位表达。由此，DLIM1似乎与AL合作，并抑制了酒吧的表达。因此，当考虑AL和DLIM1受BAR负面控制时，已经表明，Al，Dlim1和Bar的相互排斥的抑制机制会导致零件和顶点区域的分离。