ホメオボックス遺伝子の系統発生的解析

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ホメオボックス遺伝子は発生分化を決定する重要な転写因子をコードしており、ショウジョウバエでは70種以上存在することが示されている。哺乳類(マウス、ヒト)にはショウジョウバエで見いだされた遺伝子に相当するものがそれぞれ複数存在するために、総数は200種を超えると予想される。本研究では最下等多細胞動物である海綿よりホメオボックス遺伝子を単離し、それがどのような性質を持つかを解析した。最初、発生分化過程全ての段階で発現しhouse-keeping的働きをすることが推定されたprox1、prox2、prox3を単離した。続いてPOU型のホメオボックス遺伝子の単離を試みた。単離されたspou-1とspou-2は特定の分化段階にある細胞でのみ発現が見られ、分化の決定に関与している可能性が示唆された。海綿で単離されたホメオボックス遺伝子を高等動物遺伝子と比較する事により次のような結論が得られた。(1)prox1、prox2、prox3はその配列がそれぞれショウジョウバエのNK-3(bap)、93BAL(HOX11)、mshに似ており、それらは全てND-2スーパークラスに属する。高等動物で見られるクラスの特徴は、海綿動物で確立していた。(2)HOM/HOXクラスのホメオボックス遺伝子は海綿には存在しないらしい。(3)spou-1はヒトのPit-1に類似している。POUクラスのホメオボックス遺伝子は6種のファミリーに類似されているが、Pit-1の属するファミリーIは、最初に確立したファミリーの一つである。