アフリカツメガエル初期胚の背腹軸決定におけるPIシグナル情報伝達系の役割

PI信号转导系统在确定早期非洲爪蟾胚胎背腹轴中的作用

• 批准号: 06270101
• 负责人: 岡野 栄之
• 金额: $ 2.56万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 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: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06270101/
• 关键词: アフリカツメガエル; 初期発生; 背腹軸; 神経誘導; IP3受容体; PIシグナル情報伝達系

背腹軸決定過程を含む初期胚発生における細胞内情報伝達機構およびセカンドメッセージャーの正体については、不明の点が多い。今年度は、受精現象のみならずアフリカツメガエル初期胚の形態形成並びに細胞周期の進行過程におけるIP3/Ca^<2+>シグナル伝達系の役割を明らかにする為に、アフリカツメガエル初期胚におけるIP3受容体の発現パターンを解析し、正常発生過程におけるIP3L定量を行い、さらに卵割期におけるカルシウム動態を調べた。(1)初期胚におけるIP3受容体の発現パターン:IP3受容体蛋白質は母性因子として卵に発現し、受精後の初期卵割期においてその発現量が次第に減少するが、原腸胚以降には再び発現量が増加する。特異的抗体を用いた免疫組織化学的解析により、IP3受容体は細胞内では核周辺の膜状構造に特に豊富に存在した。この構造は細胞周期の間では特に変化はなく核分裂と挙動を共にした。初期卵割期においては動物極側割球に局在し、原腸胚においては予定神経外胚葉に局在し、そして神経胚においては表皮、神経管、脊策および体節に局在した。(2)アフリカツメガエル初期発生過程におけるIP3の定量:lP量は、初期卵割期においては静止状態の値を保つが、中期胞胚期以降において、胚当たりのIP3の含量が急激に増加した。そこで原腸胚及び初期神経胚におけるIP3の定量を部域別に行ったところ、予定神経外胚葉域において特に高いことが明らかとなった。(3)アフリカツメガエル卵割期のCa^<2+>動態:卵割期におけるCa^<2+>動態を、Ca^<2+>蛍光指示薬であるカルシウムグリーン-1を用いて調べた。その結果、細胞分裂の際、卵割溝が形成された後で、局所的に卵割溝付近でCa^<2+>濃度が上昇しCa^<2+>波として卵割溝に沿って伝播することが見い出された。細胞周期に連動した遊離Ca^<2+>の周期的変動の、卵割溝での上昇とは別に、確認された。ここで見い出された2種類の細胞内Ca^<2+>濃度の変化、すなわち、卵割溝におけるCa^<2+>波と細胞全体での周期的変動はどちらも細胞外カルシウム非依存性であった。またIP3受容体阻害剤であるヘパリンにより双方とも抑制された。

The process of dorsoventral axis determination includes the early embryonic development, intracellular information transmission mechanism, and unknown points. In this year, the IP3/Ca^<2+> system of early embryo morphogenesis and cell cycle progression is analyzed for the development of IP3 receptors, IP3L quantification during normal development, and IP3/Ca^<2+> system of early embryo morphogenesis and cell cycle progression. (1)IP3 receptor development during early embryo stage: IP3 receptor protein is maternal factor and egg development, the development of IP3 receptor protein during early egg stage after fertilization decreases in turn, and the development of gastrula embryos increases in turn. Specific antibodies were used for immunohistochemical analysis, and IP3 receptors were abundant in membranous structures around the nucleus. The structure of the cell cycle is different. In the early stage of egg cutting, the animal's polar cutting ball is in the middle, the gastrula is in the middle, the embryo is in the middle, the epidermis is in the middle, the nerve tube is in the middle, and the somite is in the middle. (2)IP3 quantification during the early stage of development: the amount of IP was maintained during the initial stage of egg cleavage, decreased during the middle stage of embryo development, and increased rapidly during embryo development. In the early stages of embryonic development, IP3 was identified as a quantitative domain, and in the early stages of embryonic development, IP3 was identified as a quantitative domain. (3)Ca^<2+> dynamics during the egg cutting period: Ca^<2 +> dynamics during the egg cutting period and Ca^<2+> light indicators can be adjusted using Itete-1. As a result, Ca^2+> concentration increases near the egg cleavage groove during cell division and after egg cleavage groove formation. Ca ^2 +> wave increases along the egg cleavage groove. The cell cycle is linked to the free Ca^<2+> cycle, and the egg cleavage groove is increased. Changes in intracellular Ca^<2+> concentrations of two species were observed. Changes in intracellular Ca^<2 +> concentrations were independent of changes in extracellular Ca^<2+> concentrations. IP3 is a passive passive

项目成果

xiong,W.C.,Okano.H.et al.,: "repoencodes a glial-specific homeodomain protein required in the Drosophila nervous system." Genes and Development. 8. 981-994 (1994)

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

Sawamoto,K.,Okano,H.,et al.,: "The function of argos in regulating cell fate decisions during the Drosophila eye and wing vein development." Development Biology. 164. 267-276 (1994)

Sawamoto,K.、Okano,H.等人：“argos 在果蝇眼睛和翼静脉发育过程中调节细胞命运决定的功能。”