ショウジョウバエ成虫原基における位置情報遺伝子カスケードの研究

果蝇成虫盘位置基因级联的研究

• 批准号: 08250202
• 负责人: 多羽田 哲也
• 金额: $ 1.92万
• 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: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08250202/
• 关键词: 位置情報; モルフォゲン; パターン形成; 成虫原基; ショウジョウバエ

ショウジョウバエの翅、肢などの器官は2つの発生コンパートメントから成る成虫原基から形成される。TGF-βファミリーに属する分泌性シグナル分子decapentaplegic(dpp)は、成虫原基のコンパートメントの境界に発現し、パターン形成を司る位置情報を規定する働きを持つと考えられている。この機構を解明するためにdppのシグナルにより転写誘導される新規遺伝子1883を同定し、機能解析を行った。1.異所的に発現させたdpp、あるいは構成的な活性を持つDpp受容体により1883の発現の誘導が観察されたことから、1883の転写はdppにより正に制御されていることが示された。2.cDNAの塩基配列の解析から1883遺伝子産物はMadとよばれる転写因子に低い相同性を持つことが明らかとなった。Madはdppと相互作用することによりショウジョウバエから単離された遺伝子で、Dppのシグナル伝達に必要とされる転写因子と考えられている。3.1883遺伝子を固体に異所的に発現させたところ、dppのシグナルが遮断された表現型を示した。さらにdppにより発現が誘導される転写因子であるsalやombの発現が1883により抑えられることが観察され、表原型と一致した。4.Madを固体に異所的に発現させるとDppシグナルが増強された表現型を示す。Madと1883遺伝子を同じ細胞で異所的に発現させるとお互いの作用を打ち消し、ほぼ野性型の表現型を示した。以上の結果から、Dppモルフォゲンによるパターン形成機構は、1883によるネガティヴフィードバック制御を受けると考えられる。dppからの正の制御と、それにより誘導される負の制御のバランスによって、位置情報の勾配が決定されているのであろう。

果蝇的翅膀和肢体等器官由成年原生动物形成，由两个发育室组成。属于TGF-β家族的分泌信号分子脱皮术（DPP）被认为是定义控制模式形成的位置信息的函数，该信息在成年属的隔室的边界上表达。为了阐明这种机制，确定了由DPP信号转录诱导的新型基因1883，并进行了功能分析。 1。通过异位表达的DPP或具有本构活性的DPP受体观察到1883的表达，这表明1883的转录由DPP积极控制。 2。对cDNA碱基序列的分析表明，1883年基因产物与称为MAD的转录因子具有低同源性。 MAD是通过与DPP相互作用从果蝇中分离出来的基因，被认为是DPP信号传导所需的转录因子。 3。当在固体中异位表达1883年的基因时，它显示了一种表型，其中DPP信号被阻断。此外，观察到1883年抑制了DPP引起的SAL和OMB转录因子的表达，这与表原型一致。 4。固体上MAD的异位表达显示了一种增强DPP信号的表型。在同一细胞中，疯狂和1883年基因的异位表达彼此抵消，表明几乎是野生型表型。基于上述结果，人们认为，DPP形态学的模式形成机制在1883年受到负反馈控制。从DPP的阳性对照与由其引起的负面对照之间的平衡可能决定了位置信息的梯度。

项目成果

多羽田哲也: "ショウジョウバエの翅形態形成" Molecular Medicine. 33. 762-767 (1996)

Tetsuya Tahada：“果蝇翅膀形态发生”分子医学 33. 762-767 (1996)。

多羽田哲也: "engrailed遺伝子とコンパートメント仮説" 蛋白質核酸酵素. 41. 1104-1112 (1996)

Tetsuya Tahada：“基因和区室假说”蛋白质核酸酶 41. 1104-1112 (1996)