ショウジョウバエの器官形成を制御する転写制御因子

控制果蝇器官发生的转录调节因子

• 批准号: 08250221
• 负责人: 林 茂生
• 金额: $ 1.86万
• 依托单位: National Institute of Genetics
• 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-08250221/
• 关键词: ショウジョウバエ; 神経外胚葉; パターン形成; decapentaplegic; EGFレセプター; 転写制御; エンハンサー

ショウジョウバエの中枢神経系は胞胚期の側方部を占める神経外胚葉の細胞の一部が神経芽細胞として陥入する事で形成される。初期の神経芽細胞の配列は体節毎に繰り返し、また背腹方向に3列(lateral,intermediate,medial)に並んだパターンをとる。我々は転写因子Esgが神経外胚葉の背腹パターンを反映した発現様式を示すことに着目し、esg遺伝子を手がかりとして中枢神経系の初期発生のパターンを決めるメカニズムを探求した。まずesgが神経外胚葉のlateralとmedialの位置に発現することを見出した。次にesgの発現を胚の背腹軸形成に関わる各種の遺伝子の変異体で調べて以下の結論を得た。(1)esgのlateral列の背側の発現境界の位置はシグナル分子Dppとその拮抗分子Sogのバランスによって決定される。(2)予定中胚葉領域では通常esgは発現しないがこれは中胚葉決定因子であるSnail(Sna)とTwist(Twi)による抑制による。従ってesgの発現は未同定の活性化因子による胚全体での活性化と、Dop,Sna,Twiによる抑制により神経外胚葉に限局されると結論された。(3)esgの発現がintermediateの列に見られないのはショウジョウバエEGFレセプター(DER)による抑制による。即ちDERの活性の低下を来すリガンド分子、プロセシング、シグナル伝達系の変異体においてはesgがintermediateの列で異所的に発現していた。esg遺伝子の上流に発現調節領域を探索した結果、神経系での初期の発現に十分な6.8Kbの領域を同定した。この領域は更に、神経外胚葉全体に遺伝子発現を誘導するdistal領域と、intermediate列での抑制に関わるproximal領域とに分けられた。前者はDpp,Sna,Twiと活性化因子が、後者にDERシグナル伝達系による抑制シグナルが別々に作用すると考えられた。DERがesgを抑制するのに際して,DERの活性がintermediate列でピークに達することを説明するモデルを提出した。本研究は神経外胚葉の内部の、背腹軸方向のパターン形成機構に関する最初の報告である(Yagi and Hayashi,1997)。

The central nervous system is composed of the lateral part of the embryonic stage, and one part of the ectodermal cells is composed of the embryonic cells. In the early stage, the arrangement of neuroblast cells is three rows (lateral,intermediate,medial) in the dorsal direction of the somite and three rows in the dorsal direction. The expression of Esg gene in the early development of the central nervous system was studied. The position of the lateral and medial of the ectodermal lobe appears in the brain. The following conclusions are drawn from the study of the relationship between the development of esg and the formation of ventral axis of embryo. (1) The position of the occurrence boundary on the back side of the lateral column of esg is determined by the position of the antagonist molecule Sog and the molecule Dpp. (2)A given mesoderm domain is usually esg. It is a mesoderm determinant. It is Snail(Sna) and Twist(Twi). The results showed that the activation of the whole embryo, Dop,Sna and Twi was inhibited by the activation of the whole embryo and the inhibition of the development of the embryo. (3) The occurrence of esg is an intermediate sequence of events, and the occurrence of esg is controlled by EGF (DER). That is, the activity of the DER is reduced from the molecular level to the intermediate level. The results of the exploration of the upstream development regulatory domain of esg gene and the initial development of the nervous system were determined at the same time. This domain is related to the induction of all ectodermal genes in the distal domain and the inhibition of the intermediate domain. The former is Dpp,Sna,Twi and activation factors, while the latter is Dpp, Sna, Twi and activation factors. DER is active at the intermediate level. The present study was the first report on the mechanism of endoderm and dorsoventral axis formation in the brain (Yagi and Hayashi,1997).

项目成果

Tanaka-Matakatsu,M.: "Cadherin-mediated cell adhesion and cell motility in Drosophila trachea regulated by the transcription factor Escargot." Development. 122. 3697-3705 (1996)

Tanaka-Matakatsu,M.：“果蝇气管中钙粘蛋白介导的细胞粘附和细胞运动受转录因子蜗牛的调节。”

Sawamoto,K.: "argos is required for projection of photoreceptor axons during optic lobe development in Drosophila." Developmental Dynamics. 205. 162-171 (1996)

Sawamoto,K.：“在果蝇视叶发育过程中，argos 是光感受器轴突投射所必需的。”

Uemura,T.: "Zygotic DE-cadherin expression is required for processes of dynamic epithelial cell rerrangement in the Drosophila embryo." Genes Dev.10. 659-671 (1996)

Uemura,T.：“果蝇胚胎动态上皮细胞重排过程需要合子 DE-钙粘蛋白表达。”

Goto S: "Specification of the embryonic limb primordium by graded activity of Decapentaplegic" Development. 124. 125-132 (1997)

Goto S：“通过十肢瘫痪的分级活动来规范胚胎肢体原基”开发。

Shiga,Y.: "A nuclear GFP/β-galactosidase fusion protein as a marker for morphogenesis in living Drosophila." Development,Growth and Differentiation. 38. 99-106 (1996)

Shiga, Y.：“核 GFP/β-半乳糖苷酶融合蛋白作为活果蝇形态发生的标记。” 38. 99-106 (1996)