器官形成におけるホメオボックス遺伝子Msxファミリーの機能解析

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器官形成におけるホメオボックス遺伝子Msx1およびMsx2の機能を明らかにするため、in situ hybridizationなどによる関連因子との関係の解析およびdifferential displayによる系統的な下流遺伝子の探索を行った。その結果、歯の形成には歯上皮から分泌されるFGF8が歯間葉においてMsx1を誘導し、Msx1が歯間葉でのFGF3を誘導するという新しいシグナル経路を発見した。さらに、Msx1およびMsx2は、肢芽前部において間葉でのBMP4の発現を誘導し、肢芽におけるFGF4およびShhの発現をも調節していることを明らかにした。また、指間組織のアポトーシスは、BMP4→Msx2→アポトーシス関連遺伝子というシグナル経路により誘導されることを証明した。このシグナル経路は、歯および菱脳におけるアポトーシスにも共通に利用されていることを明らかにした。毛嚢の形成については、Msx1およびMsx2は、BMP4およびLef1と関係して重要な機能を担っており、結果的に毛周期の調節を行うことを明らかにした。胸腹壁の形成については、Msx1およびMsx2は、Pax3、Shh、WntとともにmyotomeにおけるmyoDの発現を調節していることを明らかにした。一方、Msx1およびMsx2欠損マウスの各組織を用いたdifferential displayにより、欠損マウスにおいて発現が減少あるいは増加する新規な下流遺伝子を数個クローニングした。