四肢の発生における細胞間シグナル因子のネットワーク

肢体发育中的细胞间信号因子网络

• 批准号: 08254219
• 负责人: 濃野 勉
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Kawasaki Medical School
• 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-08254219/
• 关键词: パターン形成; 肢芽; 骨形成因子(BMP); BMPレセプター; Sonic hedgehog; LIMドメイン蛋白質; ホメオドメイン蛋白質; レトロウイルスベクター

パターン形成の分子メカニズムを解明するために、ニワトリ胚の肢芽でレトロウイルスベクターを用いて種々の遺伝子を異所的に発現し、四肢パターンに対する影響を調べた。タイプI(BRK-1、BRK-2)、タイプII(BRK-3)のBMPレセプターのうち、BRK-1は肢芽間充織で弱く発現し、一方BRK-2は肢芽中心部の凝集した間充織で局所的に発現し、発生が進むと指骨の先端部で強く発現する。BRK-3は指の間の間充織および頂堤で発現が見られる。キナーゼドメインを欠失した優性欠損型(DN)のレセプター、BRK-2-DN/BRK-3-DNをレトロウイルスベクター(RCAS)を用いて肢芽全体で発現させると軟骨分化が抑制され、その結果骨のパターンに異常が見られる。骨の欠損は後部側先端部で優先的に起こり、前腕では尺骨が欠損する。先端部の指骨、中手骨の欠失も後部側でより顕著である。しかしこれらは単独では効果が見られないので、BRK-2/BRK-3のレセプター系が指骨のパターン形成に関係していると考えられる。リガンドのBMP-2、BMP-7のみならずレセプターのBRK-2もSonic hedgehog(Shh)によって発現誘導されること、またShhからPatched/Smoothenedへの系は短距離のシグナルとして働くことなどから、BMPはShhの下流で働く前後のパターン形成に関与する遠距離のシグナルであると推定される。肢芽で発現するLIMドメインを持つホメオドメイン蛋白質(LIM-HD)をコードする遺伝子をニワトリ胚で同定し、その発現パターンを調べた。LH-2サブファミリーのうちLH-2Aは遠近軸に関して、LH-2Bは前後軸に関して固有の発現パターンを示すことを見出した。特に、LH-2Bはステージ18〜30で肢芽の前側半分の間充織で一貫して発現し、これはShhによって発現抑制がかかる。RCASを用いてこれを肢芽全体で発現すると、四肢の骨のパターンには影響が見られなかったが、後部の羽芽のパターンが前部の形質に変換した。このことは、LH-2Bが肢芽において外皮の形質を決める因子であることを示唆する。

パ タ ー ン form の molecules メ カ ニ ズ ム を interpret す る た め に, ニ ワ ト の リ embryo limb bud で レ ト ロ ウ イ ル ス ベ ク タ ー を with い て kind 々 の heritage 伝 son を vision by に 発 し now, limb パ タ ー ン に す seaborne る influence を adjustable べ た. タ イ プ I (BRK - 1, 2) BRK -, タ イ プ II (BRK - 3) の BMP レ セ プ タ ー の う ち は limb bud, BRK - 1 between filling knit で weak く 発 し, one party BRK - 2 は limb bud center department の agglutination し た between filling knit で bureau of に 発 し now, 発 が into む と phalanx の apex of strong で く 発 now す る. BRK-3 refers to the interweaving of および top embankments and で occurrence が see られる. キ ナ ー ゼ ド メ イ ン を owe lost し た prepotency owe damage type (DN) の レ セ プ タ ー, BRK - 2 - DN/BRK - 3 - DN を レ ト ロ ウ イ ル ス ベ ク タ ー (RCAS) を い て limb bud all で 発 now さ せ る と が cartilage differentiation inhibiting さ れ, そ の results bone の パ タ ー ン に abnormal が see ら れ る. The anterior end of the posterior part of the posterior region of the bone is で preferentially damaged from に to <s:1> で, and the anterior wrist is で and the ulna is が damaged する. The anterior phalanges of the calyx and middle phalanges are missing. The posterior side of the でよ phalanges is 顕 and である. し か し こ れ ら は 単 alone で は unseen fruit が see ら れ な い の で, BRK - 2 / BRK - 3 の レ セ プ タ ー department が phalanx の パ タ ー ン form に masato is し て い る と exam え ら れ る. Youdaoplaceholder0 リガ ド ド <s:1> BMP-2, BMP-7 <s:1> みならずレセプタ みならずレセプタ <s:1> BRK-2 リガ Sonic Hedgehog (Shh) に よ っ て 発 now induced さ れ る こ と, ま た Shh か ら Patched/Smoothened へ の is は short の シ グ ナ ル と し て 働 く こ と な ど か ら, BMP は Shh の obscene で 働 く before and after の パ タ ー ン form に masato and す る long-distance の シ グ ナ ル で あ る と presumption さ れ る . Limb bud で 発 now す る LIM ド メ イ ン を hold つ ホ メ オ ド メ イ ン protein (LIM - HD) を コ ー ド す る posthumous son 伝 を ニ ワ ト リ embryo で with し, そ の 発 now パ タ ー ン を adjustable べ た. LH - 2 サ ブ フ ァ ミ リ ー の う ち LH - 2 a は distance shaft に masato し て, front axle and LH - 2 b は に masato し て inherent の 発 now パ タ ー ン を shown す こ と を shows し た. に, LH - 2 b は ス テ ー ジ 18 ~ 30 で limb bud の half of the side filling knit で consistent between の し て 発 し, こ れ は Shh に よ っ て 発 now inhibit が か か る. RCAS を with い て こ れ を limb bud all で 発 now す る と, limb の bone の パ タ ー ン に は influence が see ら れ な か っ た が, rear の feather germ の パ タ ー ン が front の character に variations in し た. こ の こ と は, LH - 2 b が limb bud に お い て cortical の character を definitely め る factor で あ る こ と を in stopping す る.

项目成果

野地澄晴,濃野勉: "四肢形態における骨成長因子とヘッジホッグの役割" 分子骨代謝学と骨粗鬆症. 201-210 (1996)

Sumiharu Noji、Tsutomu Nono：“骨生长因子和刺猬在肢体形态中的作用”分子骨代谢和骨质疏松症201-210（1996）。

Ohuchi,Hideyo,et al.: "A chick wingless mutation causes abnormality in maintenance of Fgf8 expression in the wing apical ridge,resulting in loss of the dorsoventral boundary" Mechanisms of Development. (in press). (1997)

Ohuchi、Hideyo 等人：“小鸡无翅突变导致翅尖脊中 Fgf8 表达维持异常，导致背腹边界丧失”发育机制。

川上泰彦,他: "ホメオボックス遺伝子の機能" 生体の科学. (印刷中). (1997)

Yasuhiko Kawakami 等人：“同源框基因的功能”《生物体科学》（出版中）。

Yoshioka,Hidefumi,et al.: "A Drosophila receptor-type tyrosine kinase(DFR1)acts as a fibroblast growth factor receptor in Xenopus embryos" Development,Growth & Ddifferentiation. 38(6). 617-624 (1996)

Yoshioka,Hidefumi,et al.：“果蝇受体型酪氨酸激酶（DFR1）在非洲爪蟾胚胎中充当成纤维细胞生长因子受体”发育、生长

Iseki,Sachiko,et al.: "Sonic hedgehog is expressed in epithelial cells during development of whisker,hair,and tooth" Biochemical and Biophysical Research Communications. 218(3). 688-693 (1996)

Iseki、Sachiko 等人：“Sonic Hedgehog 在晶须、毛发和牙齿发育过程中在上皮细胞中表达”《生物化学和生物物理研究通讯》。