ホメオボックス遺伝子の系統発生的解析

我々は、最下等多細胞動物である海綿に存在するホメオボックス遺伝子の解析を行っている。昨年度までの研究で、海綿から3種のホメオボックス遺伝子を単離し、prox1、prox2、prox3、と名付けた。prox1、prox2、prox3のホメオドメイン部分のアミノ酸配列は、それぞれショウジョウバエのNK-3、Om(1D)、mshと72%、62%、73%と高い相同成を有し、海綿動物の段階で既に高等動物ホメオボックス遺伝子のクラスとしての性質を有していたことが示唆された。今回新たに海綿よりPOUタイプのホメオボックス遺伝子を2種単離し、spou1、spou2と名付けた。POUタイプの遺伝子はホメオドインのみならず、POU特異ドメインを有している。単離されたspodは、POU特異ドメインのアミノ酸配列がヒトのPit-1と73%という高い相同性を示し、spou1もヒトPit-1に最も高い相同性(57%)を示す。このことはPOUタイプのホメオボックス遺伝子が海綿の段階で存在し、POU-タイプの遺伝子の中ではクラスIが原始的であったことを示す。prox1、2、3とspou1、2の間での最も大きな相違は、その発現様式にある。海綿の無性性殖発生過程である芽球からの発生を幾つかのステージに分けて、その発現を見ると、prox1とprox2は全てのステージで発現が見られ、その機能はhouse-keeping 的な転写因子と考えられた。一方、spou1とspou2はそれぞれ発生分化の特定のステージに一過性の発現が観察された。このことはspou1とspou2が特定の細胞の特徴を決定する重要な転写因子であることを示唆しいている。

我々は、最下等多細胞動物である海綿に存在するホメオボックス遺伝子の解析を行っている。昨年度までの研究で、海綿から3種のホメオボックス遺伝子を単離し、prox1、prox2、prox3、と名付けた。prox1、prox2、prox3のホメオドメイン部分のアミノ酸配列は、それぞれショウジョウバエのNK-3、Om(1D)、mshと72%、62%、73%と高い相同成を有し、海綿動物の段階で既に高等動物ホメオボックス遺伝子のクラスとしての性質を有していたことが示唆された。今回新たに海綿よりPOUタイプのホメオボックス遺伝子を2種単離し、spou1、spou2と名付けた。POUタイプの遺伝子はホメオドインのみならず、POU特異ドメインを有している。単離されたspodは、POU特異ドメインのアミノ酸配列がヒトのPit-1と73%という高い相同性を示し、spou1もヒトPit-1に最も高い相同性(57%)を示す。このことはPOUタイプのホメオボックス遺伝子が海綿の段階で存在し、POU-タイプの遺伝子の中ではクラスIが原始的であったことを示す。prox1、2、3とspou1、2の間での最も大きな相違は、その発現様式にある。海綿の無性性殖発生過程である芽球からの発生を幾つかのステージに分けて、その発現を見ると、prox1とprox2は全てのステージで発現が見られ、その機能はhouse-keeping 的な転写因子と考えられた。一方、spou1とspou2はそれぞれ発生分化の特定のステージに一過性の発現が観察された。このことはspou1とspou2が特定の細胞の特徴を決定する重要な転写因子であることを示唆しいている。