体の左右非対称性決定に関わる成長因子leftyの発現制御機構

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これまでにlefty-1、lefty-2本来の発現を再現するゲノムの探索を行い、それぞれの遺伝子の5'上流域にエンハンサーを同定してきた。本年は更にそれを詳細に解析すべく、lefty2の側板中胚葉での左側の発現調節に着目し、エンハンサーのコア配列の決定を行い、さらにそれに結合し転写を活性化するDNA結合蛋白質を単離することに成功した。lefty2のエンハンサー領域はすでに380bpまで決定していたが、この中でどの塩基配列が重要な活性を持っているのか、塩基配列の情報や詳細な欠失コンストラクトの解析では決定できなかった。そこで同様な発現パターンを示すnodalおよびヒトのlefty2ホモログであるLEFTY2遺伝子のエンハンサーをこれまでと同様にトランスジェニックマウスを用いた系で決定した。これら3者の配列を比較したときに、高い相同性を示す配列が見られ、これらの活性を調べてみたところ保存された9bpを含む25bpのゲノム領域をレポーター遺伝子に結合したコンストラクトがトランスジェニックマウスで左側側板中胚葉での発現を再現できた。そこで酵母one hybrid法によりこの配列に結合する因子を探索したところ、フォークヘッド型の転写因子であるFAST2が単離されてきた。FAST2は確かにleftyやnodalの発現パターンと重複しており、さらにleftyやnodalの転写活性化していることを、トランスジェニックマウスの系、in vitro での結合活性、培養細胞でのレポーター遺伝子の転写活性化により確認した。また、FAST2はTGF-beta familyからのシグナルによって活性化する転写因子であることが知られており、培養細胞の系やさらにアフリカツメガエルを用いた系によってleftyやnodal遺伝子の転写が実はnodal自身によって活性化されている事を証明した。