カエル初期胚を用いた機能発現法による新しい神経発生関連遺伝子の探索

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本研究は、初期の神経発生過程を分子レベルで解析することにより、神経組織がどのようにして作られていくのかを明らかにすることが目的である。初期発生過程で機能する新たな遺伝子を同定するため、アフリカツメガエルの初期胚を用いて、神経分化にかかわる遺伝子のスクリーンを行った。用いたのはアフリカツメガエルの神経胚のcDNAライブラリーである。プールしたライブラリーのcDNAを未分化の胚組織で発現させ、神経に分化させる活性をもつ遺伝子を単離した。これまでのスクリーニングで5種類の遺伝子をクローン化した。2つは既知の遺伝子、3つは新規の遺伝子であった。3つの新規遺伝子のうち、最も強く神経マーカーを誘導する活性を持つものに注目し、さらに解析を行った。この遺伝子の塩基配列を決定した結果、Rho GDP dissociation inhibitor(GDI)と類似性があることがわかった。そこで、この遺伝子をXRG(Xenopus Rho GDI)と命名した。XRGの過剰発現によって神経が誘導されるということは、Rhoファミリータンパク質が神経への分化を抑制していることが示唆される。XRGは、BMP(bone morphogenetic protein)のシグナル経路に対して拮抗的に働くことが明らかとなった。XRGの過剰発現によりBMPシグナルが抑制され、神経が誘導されることがわかった。現在、XRGの阻害する相手となるGTP結合タンパク質の検索を行っている。