ホメオボックス遺伝子の二段階転写調節による肢芽の区画化と遠近軸形成

通过同源框基因的两步转录调节进行肢芽区室化和远端近轴形成

基本信息

批准号：
09277209
负责人：
西郷薫
金额：
$ 1.41万
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：
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-09277209/
关键词：
ショウジョウバエ肢形成 Bar dpp Distalless Aristaless

项目摘要

ショウジョウバエの肢形成は、hedgehog,winglessといった位置情報を担う因子、その下流で円環状に発現する一連の転写制御因子、及びその他の因子の複雑な共同作業に基づいている。我々は、この機構の基本を理解するために、肢原基で円環状に発現するホメオボックス遺伝子Barの転写調節機構および機能を調べている。ホメオボックス遺伝子Barの発現は3齢初期の肢原基で始まり、少なくとも二段階の転写制御を受けていた。初期発現(発現のイニシエーション)は、位置情報や既に場で発現している他の転写制御因子により支配されていた。位置情報因子dppの効果をその受容体thickveinの変異のモザイクを作り調べた。技術的な問題もありまだ最終的な結論には至っていないが、Barは、その発現の内側(中心側)ではdppシグナルにより負に、その外側では正に制御されていた。初期のBarの発現には、胚期から肢で発現しているホメオボックス遺伝子Distallessの活性が必須であった。また、3齢初期以降Bar発現領域の外側で発現しているDackshundは、Barを負に制御し、反対にDackshundの発現は、Barにより負に制御されていた。この様なBarの初期発現とは、独立にほぼ時を同じくして別のホメオボックス遺伝子AristalessがBar円環の内側で、一部Bar発現領域と重なる形で発現を始める。しかし数時間の内にBarとAristalessの発現は完全に排他的になり、Aristalessの発現するPT区画とBar特異的なTS5区画の境界が確定する。遺伝子発現のモザイク分析の結果、Bar及びAristalessを同時に発現する細胞内で、BarとPT側の因子が互いに互いの発現を抑制し、かつ自分自身の発現を活性化させることが分かった。aristalessは、ホメオボックス遺伝子ではあるがその相互抑制に対する寄与は小さく、新たにclawlessなる遺伝子変異が同定された。

果蝇的肢体形成基于刺猬和无翼等位置因素的复杂协作，这是一系列以这些因素的环形方式表达的转录调节器以及其他因素。为了了解这种机制的基本原理，我们正在研究同源基因棒的转录调节机制和功能，该机制在肢体上以环形形式表示。同型基因棒的表达始于第三龄的早期肢体原始，并至少经过两个转录调控阶段。初始表达（表达的启动）由位置信息和其他在现场表达的转录调节器控制。通过在其受体厚素中创建突变的镶嵌物来研究位置因子DPP的效果。尽管存在技术问题，但尚未得出的最终结论，但BAR受到其表达（中心）内部（中间）的DPP信号的负面控制，并在其外部积极控制。自胚胎阶段以来，在四肢表达的同源基因基因的活性对于早期条形表达至关重要。此外，Dackshund自从早期幼虫以来在条形表达区域以外表达，负调节棒，相反，Dackshund的表达受到BAR负面控制。独立地，与bar的初始表达式大约同时，另一个同源基因aristaless开始在条形环内表达，形式与条形表达区域重叠。然而，在几个小时内，棒和歧视的表达变得完全排他性，并确定表达aristaless的Pt隔室与条特异性TS5隔室之间的边界。对基因表达的镶嵌分析表明，在同时表达棒和雄辩的细胞中，钢筋上的因素和pt侧抑制了彼此的表达并激活他们自己的表达。尽管AristaLess是一个同源基因基因，但其对相互抑制的贡献很小，并且已经鉴定出一种称为Clawless的新基因突变。