肢芽におけるホメオボックス遺伝子発現制御機構の解析

Hox遺伝子群は転写因子をコードし、遺伝子情報カスケードの下流にある遺伝子群の転写制御を通じて形態形成を制御しているが、これら標的遺伝子の実体、制御方式については未解明である。肢芽においてはAbdBファミリーに属する遺伝子群がパターン形成を行っているが、予定自脚領域でHoxa-13遺伝子の発現が開始するとその領域で発現していたHoxa-11のmRNA量が顕著に低下、消失し、二者の発現は相補的なものになる。この事実から"Hoxa-11遺伝子はHoxa-13の標的遺伝子のひとつである"という相互作用を想定し、この仮説の証明する実験を行っている。Hoxa-11プロモーターと未分化な細胞状態を反映するマウス奇形種細胞P19細胞を用いたトランジェントトランスフェクション法により制御領域の同定を行った。この系にエフェクターとしてHoxa-13強制発現構築とともにトランスフェクトすると、Hoxa-13依存性のHoxa-11レポーターの転写抑制が観察された。P19細胞がこの転写抑制のアッセイ系として使用できることが判明した。この系を用いてさらに応答領域を狭めていったところ、翻訳開始コドンの上流約600塩基以内にHOXA-13応答性エレメントが同定された。マウス肢芽でもHoxa-13とHoxa-11の排他的な発現が報告されており、ニワトリと同じ機構で転写制御が行われていると考えられる。この応答系に関与する転写制御領域は二者で進化的に保存されていると考えられ、機能及び塩基配列の比較を行った。プロモーター領域には二者で部分的に塩基配列の類似性が観察され、制御エレメントの特定化に利用しているマウスのプロモーターを用いたトランスフェクションの実験においてもHoxa-13応答エレメントはこのプロモーター領域にあることが判った。

Hox遺伝子群は転写因子をコードし、遺伝子情報カスケードの下流にある遺伝子群の転写制御を通じて形態形成を制御しているが、これら標的遺伝子の実体、制御方式については未解明である。肢芽においてはAbdBファミリーに属する遺伝子群がパターン形成を行っているが、予定自脚領域でHoxa-13遺伝子の発現が開始するとその領域で発現していたHoxa-11のmRNA量が顕著に低下、消失し、二者の発現は相補的なものになる。この事実から"Hoxa-11遺伝子はHoxa-13の標的遺伝子のひとつである"という相互作用を想定し、この仮説の証明する実験を行っている。Hoxa-11プロモーターと未分化な細胞状態を反映するマウス奇形種細胞P19細胞を用いたトランジェントトランスフェクション法により制御領域の同定を行った。この系にエフェクターとしてHoxa-13強制発現構築とともにトランスフェクトすると、Hoxa-13依存性のHoxa-11レポーターの転写抑制が観察された。P19細胞がこの転写抑制のアッセイ系として使用できることが判明した。この系を用いてさらに応答領域を狭めていったところ、翻訳開始コドンの上流約600塩基以内にHOXA-13応答性エレメントが同定された。マウス肢芽でもHoxa-13とHoxa-11の排他的な発現が報告されており、ニワトリと同じ機構で転写制御が行われていると考えられる。この応答系に関与する転写制御領域は二者で進化的に保存されていると考えられ、機能及び塩基配列の比較を行った。プロモーター領域には二者で部分的に塩基配列の類似性が観察され、制御エレメントの特定化に利用しているマウスのプロモーターを用いたトランスフェクションの実験においてもHoxa-13応答エレメントはこのプロモーター領域にあることが判った。