メダカ胚における視細胞特異的グアニル酸シクラーゼ遺伝子ファミリーの発現制御機構

青鳉胚胎中感光细胞特异性鸟苷酸环化酶基因家族的表达调控机制

• 批准号: 11780527
• 负责人: 日下部 岳広
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Himeji Institute of Technology (2000)Hokkaido University (1999)
• 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: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11780527/
• 关键词: メダカ; 視細胞; 網膜; 松果体; グアニル酸シクラーゼ; 細胞分化; 転写調節; トランスジェニック; レポーター遺伝子

1.メダカ視細胞特異的グアニル酸シクラーゼ遺伝子の転写調節領域の機能解析:OlGC3とOlGC4の遺伝子上流領域にレポーター遺伝子をつないだ融合遺伝子を作製し、メダカ卵に顕微注入して、レポーター遺伝子の発現を調べることにより上流領域の機能を解析した。上流領域を段階的に5'側から削った結果、OlGC3では転写開始点の上流388bpまでの領域が、OlGC4では転写開始点の上流1227bpまでが視細胞特異的な遺伝子発現に必要であることが分かった。つぎにシス調節配列としてCrx/Otx転写因子の結合コンセンサス配列とホメオドメイン転写因子Rxが結合するRet1/PCE1配列に注目し、上流領域に塩基置換変異を導入してレポーター遺伝子の発現を調べた。その結果、OlGC3では-36/-31に位置するOtx結合コンセンサス配列が視細胞での遺伝子発現に必須であることが判明した。Ret1/PCE1配列はOlGC3の視細胞での発現に重要ではないようであった。一方、OlGC4の視細胞での発現にはOtx/Crx結合配列は必須ではないことがわかった。OlGC4の発現にはRet1/PCE1配列が重要である可能性がある。以上の結果から、(1)Otx型の転写因子がOlGC3の発現調節に関わっていること、(2)OlGC4の視細胞特異的な転写活性化にはOtx/Crx因子以外の転写因子が主要な役割を果たしていることが示唆された。2.視細胞特異的な転写調節に関わる転写調節因子の解析:1の実験により、Crx/OtxやRxがOlGC3とOlGC4の視細胞特異的発現調節に関与することが示唆された。そこで他の動物種間で保存されたアミノ酸配列をもとに設計したプライマーを用いてPCRを行なうことにより、これらの転写因子のメダカホモログcDNA断片の単離を試みた。

1. Functional analysis in the field of writing and regulation of the visual cell-specific glucuronic acid sikura ragene: In the upstream field of the gene of OlGC3 and OlGC4, the function of the upstream field is analyzed in terms of the production of the fusion gene of the ratara gene, the microinjection of the gene, and the regulation of the expression of the ratara gene. The 5'side of the upstream domain level was cut off as a result, and the 388bp upstream of the writing start point of OlGC3 was cut off, and the 1227bp upstream of the writing start point of OlGC4 was cut off. The combination of the Crx/Otx write factor and the Ret1/PCE1 write factor is adjusted by introducing the base substitution variation in the upstream domain. The results show that OlGC3 is located at-36/-31 and the Otx combination is necessary for the development of the gene in the visual cell. Ret1/PCE1 alignment is important for the development of OlGC3 visual cells. A square, OlGC4, visual cell, Otx/Crx combination, must be displayed. OlGC4 appears in Ret1/PCE1 alignment. The results showed that: (1)Otx type transcription factors were involved in the regulation of OlGC3 gene expression;(2) Otx/Crx type transcription factors other than OlGC4 gene were involved in the regulation of OlGC3 gene expression. 2. Analysis of the regulatory factors involved in optical-cell-specific gene expression:1. The regulatory factors involved in optical-cell-specific gene expression: Crx/Otx, Rx, OlGC3, OlGC4 In addition, in order to preserve other species of animals, we designed and used PCR to conduct DNA sequencing and analysis of DNA fragments.

项目成果

日下部岳広: "グアニル酸シクラーゼ/CGMP情報伝達系の多様性と進化"蛋白質・核酸・酵素. 45・17. 2931-2936 (2000)

Takehiro Kusakabe：“鸟苷酸环化酶/CGMP信号转导系统的多样性和进化”蛋白质、核酸和酶45・17（2000）。

Takehiro Kusakabe: "Photoreceptors and oltactory cells express the same retinal guanylyl cyclase isoform in medaka : visualization by promoter transgeics"FEBS Letters. 483・2-3. 143-148 (2000)

Takehiro Kusakabe：“青鳉中的光感受器和嗅觉细胞表达相同的视网膜鸟苷酸环化酶亚型：启动子转基因可视化”FEBS Letters 483・2-148（2000）。

Tsuyoshi Mantoku: "Sequence analysis of cDNA and genomic DNA, and mRNA expression of the medaka fish homolog of the mammalian guanylyl cyclase C"Journal of Biochemistry. 125・3. 476-486 (1999)

Tsuyoshi Mantoku：“哺乳动物鸟苷酸环化酶C的青鳉鱼同源物的cDNA和基因组DNA的序列分析”，生物化学杂志125・3（1999）。

Rie Kusakabe: "In vivo analysis of two striated muscle actin promoters reveals combinations of multiple cis-regulatory modules required for skeletal and cardiac muscle-specific gene expression"International Journal of Developmental Biology. 43・6. 541-554

Rie Kusakabe：“对两个横纹肌肌动蛋白启动子的体内分析揭示了骨骼和心肌特异性基因表达所需的多个顺式调节模块的组合”《国际发育生物学杂志》43·6。

Takehiro Kusakabe : "The guanylyl cyclase family in medaka fish Oryzias latipes"Zoological Science . 17・2. 131-140 (2000)

Takehiro Kusakabe：“青鳉鱼中的鸟苷酸环化酶家族”动物学17・2（2000）。