アフリカツメガエル初期胚における前後軸形成機構

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ツメガエルgsc,Xlab,Xlcad-2遺伝子の発現様式を解析した。その結果、gscは、嚢胚後期や神経胚期にはプレコーダルプレートのみで発現していた。Xlabは嚢胚期の初期に帯域で弱く発現しはじめ、やがて発現が強まるとともに背側領域の発現が消失し、馬蹄形の発現パターンとなる。Xcad-2は、嚢胚中期に帯域から原口周辺にかけて強く発現するが、内胚葉域でもパッチ状の発現が観察される。嚢胚後期から神経胚期になると、Xlab,Xcad-2は前後軸について限局した発現パターンを示した。一方、体軸の尾部化を起こすレチノイン酸処理を行った初期胚では、Xlabの発現が増加し、嚢胚初期には、本来発現のみられない背側帯域や動物極細胞でも強い発現が観察された。そこで、Xlabの過剰発現の効果を調べるため、XlabのmRNAを16.32細胞期の割球に微量注入したところ、将来オ-ガナイザーとなる細胞に注入した場合にのみ、頭部構造を欠損したオタマジャクシが効率よく観察された。背側帯域では、何らかの背側因子がXlabの発現を抑制しているものと考えられるので、gscやXwnt-8mRNAの微量注入を行った結果、gscの場合にはXlabの発現に変化はなかったが、Xwnt-8の場合には、注入部位でXlabの発現が著しく阻害されていた。Xwnt-8は、初期胚の腹側に注入すると完全な頭部構造を含む二次胚を形成できるが、gscの微量注入によって形成される二次胚では完全な頭部構造を含む割合が低い。Xwnt-8の微量注入の場合には、gscの発現が誘導されるとともに,Xlabの発現が抑制され、完全な頭背部が形成可能となる。一方、gscの過剰発現の場合には、Xlabの発現が抑制さないため不完全な頭部構造が形成されるものと結論さられる。