脊椎動物の初期発生と肢芽形成におけるWnt遺伝子の機能の解析

Wnt基因在脊椎动物早期发育和肢芽形成中的功能分析

• 批准号: 09275212
• 负责人: 高田 慎治
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Kyoto University
• 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: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09275212/
• 关键词: 発生生物学; 形態形成; 細胞間相互作用

脊椎動物の諸々の発生現象に細胞間シグナル分子が重要な働きを担うことは周知の事実である。本研究でとりあげたWnt遺伝子は、システイン残基に富む細胞間シグナル分子であり、脊椎動物においてはこれまでに少なくとも17個の遺伝子が同定されている。そのうちのいくつかのものについては、脊椎動物の発生過程でさまざまな役割をはたすことが遺伝子ターゲティングによって作成された変異体の解析等から知られている。Wnt-3aはマウス初期胚の予定体節域および神経管の背側領域で発現する。遺伝子ターゲティングによって作成されたWnt-3a遺伝子の変異体では、前肢より後方の体節は形成されなくなるが、前方の体節や背側の神経管での発現に対応するような異常が認められなかった。異常が認められない領域においては、Wnt-3aと同様の機能を有する別の細胞間シグナル分子が発現し機能を補完しているのではないかと考え、以下のような研究を行った。(1)神経管の背側領域で発現する別のWnt遺伝子であるWnt-1に着目し、Wnt-1とWnt-3aの二重変異体を作製したところ、背側神経管における神経冠細胞の発生に異常が観察された。(2)前方の体節の形成にWnt-3a以外のWnt遺伝子が関与している可能性を考え、マウス初期胚で発現する新しいWnt遺伝子のクローニングを行いその発現パターンを調べた。その結果、この遺伝子は体節の発生に関与するような部域に発現はしていないものの、四肢の発生に重要な役割をはたす肢芽の先端部(AER)で発現することが確認された。(3)さらに、このようなWnt遺伝子の機能を細胞レベルで解析することを目的として、活性を有するWnt蛋白質を調製する系を確立した。

The development of vertebrate intercellular molecules is an important part of this process. In this study, 17 Wnt gene fragments were identified in vertebrate and vertebrate populations. In the process of vertebrate development, we can learn how to make a difference. Wnt-3a was found in a predetermined segmental region of the early embryo and in the dorsal region of the neuron. The Wnt-3a gene is produced by the formation of a variant of the forelimb, the formation of a posterior segment, the formation of a posterior segment, and the formation of a posterior segment. In addition, the following studies have been carried out on the development of intercellular molecules with the same function as Wnt-3a. (1)The abnormal development of neurons in the dorsal region of the brain was observed in the presence of Wnt-1, Wnt-1 and Wnt-3a, and in the absence of Wnt-1 and Wnt-3a. (2)The possibility of Wnt gene formation outside Wnt-3a in the front segment is examined, and the possibility of new Wnt gene formation in the early stage is adjusted. The results of this study confirm that the development of the distal part (AER) of the limb is important for the development of the limb. (3)The function of Wnt protein was analyzed and the system of Wnt protein modulation was established.

项目成果

Nagai,T., Aruga,J., Takada,S. 他: "The expression of the mouse Zic1,Zic2,and Zic3 gene suggests an essential role for Zic genes in body pattern formation." Dev.Biol.182. 299-313 (1997)

Nagai,T.、Aruga,J.、Takada,S. 等人：“小鼠 Zic1、Zic2 和 Zic3 基因的表达表明 Zic 基因在身体模式形成中发挥重要作用。” 299-313（1997）

Ikeya,M., Lee,S.M.K., Johnson,J.McMahon,A.P. & Takada,S.: "Wnt signalling required for expansion of neural crest and CNS progenitors." Nature. 389. 966-970 (1997)

Ikeya,M.、Lee,S.M.K.、Johnson,J.McMahon,A.P.

Yoshikawa,Y., Fujimori,T., McMahon,A.P. & Takada,S.: "Evidence that absence of Wnt-3a signaling promotes neuralization instead of paraxial mesoderm development in the mouse." Dev.Biol.183. 234-242 (1997)

吉川，Y.，藤森，T.，麦克马洪，A.P.