脳の左右非対称性の分子発生学的基盤の解明

阐明大脑左右不对称的分子基础

• 批准号: 13878168
• 负责人: 有賀 純
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-13878168/
• 关键词: 左右軸決定; 神経発生; Zic3; 左右非対称性; 中胚葉; Brachyury; 突然変異マウス; 転写因子; 転写制御; Zic; ミュータントマウス; ツメガエル; Nodal

いくつかの左右軸に沿った内臓の形態形成異常を示す変異マウスについて、中枢神経系の左右非対称性についての異常の検討をすすめたが、現在までに有意な所見が得られていない。さらに解析を進めるべく、いくつかの近交系マウス系統に戻し交配することにより、異なった遺伝的背景を持つマウスを作製している。これらのマウスのうち一番症状の重いものを選びマイクロアレイ解析を行う予定である。このほか、zincフィンガー型転写因子Zic3の左右軸決定における役割について解析を進めた。これまでの解析からツメガエルZic3が左右軸決定に関わる原腸胚において神経外胚葉の他に、背側の中胚葉組織で発現していることが知られており、この部位の発現が左右軸の決定に関わることが想定されている。今回中胚葉誘導因子として知られているツメガエルBrachyuryとZic3の発現の関係を検討した。まず、4細胞期胚へのmRNA注入によりBrachyuryをツメガエル胚で過剰発現させたところ、原腸期胚の中胚葉においてZic3の発現が有意に増強した。反対にドミナントネガティブ型Brachyury (Brachyury-EnR)はZic3の中胚葉における発現を弱めた。逆にZic3を過剰発現させてもBrachyryに発現に影響はなかった。次に、誘導型Brachyuryを用いて、誘導剤添加後どのような時間経過でZic3の発現誘導がおきるかを検討した。その結果誘導剤添加後20分で発現の誘導が観察され、この発現誘導のタイミングはこれまでにBrachyuryの下流標的遺伝子として同定されてきたBix1やWnt11の発現誘導のタイミングよりも早いものであり、Brachyuryが直接Zic3の遺伝子発現調節に関わる可能性がでてきた。

The left and right axes of the central nervous system are asymmetrical, and the abnormal morphology of the central nervous system is abnormal. The analysis of inbred lines and their systems is based on the analysis of their mating background. The answer to this question is: Zic3 and Zic 3 are the two axes that determine Zic3 and Zic3. The analysis of this phenomenon is related to the determination of the left and right axes of gastrula, the development of ectodermal and dorsal mesodermal tissues, and the development of the left and right axes. The relationship between embryo induction factor and Zic3 was discussed. The expression of Zic3 in mesoderm of embryo at gastrula stage was enhanced intentionally. Opposite to Zic3, the mesoderm of Brachyury (Brachyury-EnR) is weak. Zic3 was discovered and Brachyry was discovered. After the induction agent is added, the occurrence of Zic3 is detected. 20 minutes after the addition of the induction agent, Brachyury's downstream target gene was detected. The possibility of Brachyury's direct Zic3 gene expression regulation was also determined.

项目成果

Kitaguchi, T. et al.: "Xenopus Brachyury regulates mesodermal expression of Zic3, a gene controlling left-right asymmetry"Dev.Growth Diff.. 44. 55-61 (2002)

Kitaguchi, T. 等人：“非洲爪蟾 Brachyury 调节 Zic3 的中胚层表达，这是一种控制左右不对称的基因”Dev.Growth Diff.. 44. 55-61 (2002)

Mizugishi, K., Aruga, J., Nakata, K., Mikoshiba, K.: "Molecular properties of Zic proteins as transcriptional regulators and their relationship to GLI proteins."J. Biol Chem.. 276. 2180-2188 (2001)

Mizugishi, K.、Aruga, J.、Nakata, K.、Mikoshiba, K.：“Zic 蛋白作为转录调节因子的分子特性及其与 GLI 蛋白的关系。”J.

Aruga J., Tohmonda, T., Homma S., Mikosiba K.: "Zic1 promotes the expansion of dorsal neural progenitors in spinal cord by inhibiting neuronal differentiation."Dev. Biol.. (in press). (2002)

Aruga J.、Tohmonda, T.、Homma S.、Mikosiba K.：“Zic1 通过抑制神经元分化促进脊髓背侧神经祖细胞的扩张。”

Kitaguchi, T., Mizugishi, K., Hatayama, M., Aruga, J.et al.: "Xenopus Brachyury regulates mesodermal expression of Zic3, a gene controlling left-right asymmetry."Dev. Growth Diff.. (In press). (2002)

Kitaguchi, T.、Mizugishi, K.、Hatayama, M.、Aruga, J.等人：“非洲爪蟾 Brachyury 调节 Zic3 的中胚层表达，Zic3 是一种控制左右不对称的基因。”

Aruga, J. et al.: "Identification and characterization of Slitrk, a novel neruonal transmembrane protein family controlling neurite outgrowth"Mol.Cell.Neurosci.. (in press).

Aruga, J. 等人：“Slitrk 的识别和表征，Slitrk 是一种控制神经突生长的新型神经元跨膜蛋白家族”Mol.Cell.Neurosci..（出版中）。