ショウジョウバエ神経細胞分化制御因子ストロベリー遺伝子産物の機能解析

果蝇神经细胞分化调节因子草莓基因产物的功能分析

• 批准号: 05263102
• 负责人: 岡野 栄之
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05263102/
• 关键词: P-因子挿入法; strawberry; rough eye; エンハンサー トラップ; トランスジェニック・fly; 側方抑制; 異所性強制発現

P-因子挿入法によりショウジョウバエの視覚系の変異体の分離を試み、strawberry(sty)遺伝子座(第3染色体・73A1-2)を同定した。得られた二つのallele(sty^<01>,sty^<02>)は,この領域周辺のdeficiency stockとの交配により,loss-of-function typeの表現型を示すと考えられた。ホモ接合体成虫は,複眼表面のmechanosensory bristleの重複やレンズの融合及び個眼の不整な配列等を伴うrough eye、各々の個眼内における光受容細胞の数の増加と位置の異常、視葉外層の層形成の異常、著しい生存率の低下,labial pulpやwingの変形などの多様な症状を呈し,これらはexcision実験の結果、P-因子の挿入によることが示された。更に、胎生期では胚帯短縮、頭部陥入の異常やantenno-maxillary complexにおける感覚子の増加,第3齢幼虫期では、眼・触覚原基のommatidial preclusterにおける神経細胞の増加やの光受容細胞の軸索の走行異常等が観察された。又、P-因子挿入部位を指標にしたsty遺伝子とcDNAの単離と構造決定の結果、sty遺伝子は分子量50kDのEGFモチーフを有する蛋白質をコードし、P-因子はこのcoding領域を分断していることが判明した。Hydropathy plotの結果sty遺伝子産物は、分泌性蛋白質であると予想された。以上のloss-of-function typeの表現型の解析結果とエンハンサー・トラップ法によるβ-galactosidaseの局在を指標とした発現パターンの解析や遺伝子産物の一次構造から、sty遺伝子産物は、分化した細胞が隣接した未分化細胞が神経細胞になるのを抑制する作用(側方抑制)による神経細胞、cone細胞、色素細胞の数と位置の調節を行い、更に恐らくは別の機構により神経細胞の軸索走行を規定し、神経系の分化過程・形態形成を制御する液性因子として働くと考えられた。トランスジェニック・flyの作成し、トランスジーンに関してホモ接合体に対して、2齢幼虫期以降に、heat pulseを与えることにより、sty遺伝子産物の熱誘導性の異所性強制発現を行い、複眼をはじめとする成虫の表現型を解析したところ、heat pulseによって、少なくとも複眼において神経細胞、cone細胞、色素細胞の数の減少が誘導されたことより、sty遺伝子産物が、神経細胞を含むsty産性細胞の周囲に存在する未分化細胞の分化を抑制していることが考えられた。

The P-factor gene was identified at chromosome 3 (73A1 -2) in the study of the segregation of different species in the human visual system. The two allele(sty^<01>,sty^<02>) are obtained by examining the phenotype of the loss-of-function type. In the adult, the mechanosensory bristle on the compound eye surface was fused and the alignment of the three eye was irregular. The number of photoreceptive cells in each eye increased, the position was abnormal, the outer layer of the optic lobe was abnormal, the survival rate was low, and the labial pulse wing was changed. The results of excitation and the insertion of P-factor were shown. In addition, embryo shortening, abnormal antenno-maxillary complex, increase of sensora in the embryonic stage, increase of neuronal cells and abnormal axonal movement of photoreceptors in the third larval stage were observed. In addition, the index of P-factor insertion site determined the structure of the sty gene and cDNA, and the protein with molecular weight of 50kD and EGF was identified. Hydropathy plot results in secretory protein products. The analysis results of the phenotype of the loss-of-function type described above show that the β-galactosidase gene is an indicator of the development of the gene. The analysis results show that the gene product of the loss-of-function type inhibits the differentiation of cells from adjacent cells to undifferentiated cells (lateral inhibition), and regulates the number and position of neurons, cone cells, and pigment cells. In addition, the regulation of axonal movement of different organs, the regulation of differentiation and morphogenesis of the nervous system, and the study of fluid factors Heat-induced heterosexual stress in the production of hybrid fly, heat pulse, and hybrid products, analysis of phenotype in adults, heat pulse, and reduction in the number of neurons, cone cells, and pigment cells in the compound eye A study on the inhibition of differentiation of undifferentiated cells due to the existence of stiy gene products in neurons, including stiy gene producing cells

项目成果

岡野栄之、澤本和延ら: "神経細胞の分化と軸策走行を制御するEGFモチーフを持つ新しい分泌性因子・strawberry遺伝子産物。" 神経化学. 32. 162-163 (1993)

Hideyuki Okano、Kazunobu Sawamoto 等人：“一种具有 EGF 基序的新分泌因子/草莓基因产物，可控制神经元分化和轴突迁移。神经化学”32. 162-163 (1993)。

Mikoshiba,K.,Okano,H.,et al.: "“Progress in Brain Research".,Elsevier" Molecular genetic analyses of the myelin deficiency and cerebellar ataxia(in press), (1994)

Mikoshiba, K.、Okano, H. 等人：““大脑研究进展”。，Elsevier”髓磷脂缺乏和小脑性共济失调的分子遗传学分析（出版中），（1994 年）

Yosikawa,S.,Miyamoto,I.et al.: "Isolation of a Drosophila Gene Encoding a Head-Specific Guanylyl Cyclase." J.Neurochem. 60. 1570-1573 (1993)

Yosikawa,S.,Miyamoto,I.et al.：“编码头部特异性鸟苷酸环化酶的果蝇基因的分离”。

Xiong,W.C.,Okano,H.,et al.: "repo encodes a glial-specific homeodomain protein required in the Drosophila nervous system." Genes and Development. (in press). (1994)

Xiong,W.C.,Okano,H.,et al.：“repo 编码果蝇神经系统所需的神经胶质特异性同源域蛋白。”

Kume,S.,Muto,A.et al.: "The Xenopus IP3 Receptor;structure,function and localization in oocytes and eggs." Cell. 73. 555-570 (1993)

Kume,S.,Muto,A.et al.：“非洲爪蟾 IP3 受体；卵母细胞和卵子中的结构、功能和定位”。