ホメオボックス遺伝子voxおよびventによる体軸形成制御

同源框基因 vox 和 vent 控制身体轴的形成

• 批准号: 14034215
• 负责人: 今井 義幸
• 金额: $ 4.35万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 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: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14034215/
• 关键词: ゼブラフィッシュ; ホメオボックス遺伝子; 初期発生; 遺伝子発現制御; 体軸形成

ゼブラフィッシュにおけるホメオボックス遺伝子voxおよびventは、初期胚の腹側で発現し、背腹軸の形成に重要な役割を担う。本研究では、まずvox/ventと遺伝的に相互作用する遺伝子を同定する目的でvoxのエンハンサー変異体の単離と解析を行った。vox変異変異体をENUで処理することにより突然変異を誘導し、その子孫より10個体のエンハンサー変異体を単離した。このうち3つは、vox(+/+)のバックグラウンドにおいても、背側化する表現型を示した。それらは遺伝的にsmad5と連鎖し、いずれもsmad5遺伝子内にミスセンス変異をもっていた。単独では表現型を示さないエンハンサーについても解析を行ったが、表現型が遺伝的背景に依存するなどの理由により、原因遺伝子の解明には至っていない。一方で、既存の突然変異であるbmp2b/swrと、voxが相互に表現型を増強しあうことがわかった。ゼブラフィッシュの背腹軸形成においてはBmp2bが主要なBMPシグナルとして働くが、bmp2b/swrやBMPシグナル経路で働くsmad5との遺伝的相互作用により、voxはBmpシグナルの強度調節に重要な役割を担っていると考えられた。vox/ventの発現は腹側から背側に向けて濃度勾配を形成するが、その濃度の低下は、中胚葉の最も腹側領域から発生する血球細胞の形成に顕著な影響を与える。血球細胞の形成過程に異常を示す突然変異体を単離することにより、腹側中胚葉において細胞の運命決定を制御する分子機構の解明を試みた。メダカを用いた突然変異体スクリーニングにより、血球の形成や形態に異常を示す変異体を8種類単離し、相補性検定により7遺伝子座に分類した。5遺伝子座の突然変異体はヘモグロビンの形成または血球の形態に異常を示し、2遺伝子座の突然変異体は、血球細胞の形成過程に異常を示した。それらの突然変異体の表現型の詳細な解析と原因遺伝子の解明を行っている。

ゼ ブ ラ フ ィ ッ シ ュ に お け る ホ メ オ ボ ッ ク ス posthumous son 伝 vox お よ び vent は, early embryo の ventral で 発 し now, back abdomen shaft cut を bear う の form important な に service. This study で は, ま ず vox/vent と but 伝 に interaction す る posthumous son 伝 を with fixed す る purpose で vox の エ ン ハ ン サ ー - variant の 単 line from analytical を と っ た. Vox - different - variant を emu で 処 Richard す る こ と に よ り suddenly - induced different を し, そ の sons よ り 10 individual の エ ン ハ ン サ ー - variant を 単 from し た. The <s:1> うち3 バッ バッ, vox(+/+) バッ バッ グラウ グラウ ドにお て て た, and the dorsal する phenotype を show that the た shows the た. そ れ ら は but 伝 に smad5 と chain し, い ず れ も smad5 heritage 伝 child within に ミ ス セ ン ス - different を も っ て い た. 単 alone で は phenotype を shown さ な い エ ン ハ ン サ ー に つ い て も parsing line を っ た が が phenotypes, but 伝 background に dependent す る な ど の reason に よ り, reason but 伝 の interpret に は to っ て い な い. Party で, existing の suddenly - different で あ る bmp2b/SWR と, vox が に phenotype を raised strong し あ う こ と が わ か っ た. ゼ ブ ラ フ ィ ッ シ ュ の shaft form back an abdomen に お い て は Bmp2b が main な BMP シ グ ナ ル と し て 働 く が, Bmp2b/SWR や BMP シ グ ナ ル 経 road で 働 く smad5 と の heritage 伝 interaction に よ り, vox は BMP シ グ ナ ル の cut を bear strength important な に service っ て い る と exam え ら れ た. Vox/vent の 発 now は ventral か ら dorsal に to け て concentration hook with を form す る が, そ の low concentration の は, mesoderm の most も ventral areas か ら 発 raw す る の blood cells form に 顕 な influence を and え る. Abnormal blood cell formation の に を shown す suddenly - variant を 単 from す る こ と に よ り, ventral mesoderm に お い て cells の destiny decided を suppression す る molecular institutions の interpret を try み た. メ ダ カ を with い た suddenly - variant ス ク リ ー ニ ン グ に よ り, blood の formation や form abnormal に を す 1-8 kinds 単 を from し, fill phase sex 検 に よ り 7 heritage 伝 stroma に classification し た. 5 heritage 伝 stroma の suddenly - variant は ヘ モ グ ロ ビ ン の form ま た は に abnormal blood の form を し, 2 heritage 伝 stroma の suddenly - variant は, abnormal blood cell formation の に を し た. Youdaoplaceholder0 それら sudden mutant <e:1> phenotype <e:1> detailed な analysis と cause 伝 child それら explanation を line って る る.

项目成果

C.Kramer, T.Mayr, M Nowak, J.Schumacher, G.Runke, H.Bauer, D.Wagner, B.Schmid, Y.Imai, W.Talbot, M.Mullins, M.Hammerschmidt: "Maternally supplied smad5 is required for ventral specification in zebrafish embryos prior to zygotic bmp signaling"Dev.Biol.. 25

C.Kramer、T.Mayr、M Nowak、J.Schumacher、G.Runke、H.Bauer、D.Wagner、B.Schmid、Y.Imai、W.Talbot、M.Mullins、M.Hammerschmidt：“母亲提供

H.Kurahashi, Y.Imai, M.Yamamoto: "Tropomyosin is required for the cell fusion process during conjugation in fission yeast"Genes Cells. 7. 375-384 (2002)

H.Kurahashi、Y.Imai、M.Yamamoto：“原肌球蛋白是裂殖酵母接合过程中细胞融合过程所必需的”Genes Cells。

Koh, D., Inohaya, K., Imai Y., Kudo A.: "The novel medaka transglutaminase gene is expressed in developing yolk veins"Gene Expression Patterns. (In press). (2004)

Koh, D.、Inohaya, K.、Imai Y.、Kudo A.：“新型青鳉转谷氨酰胺酶基因在发育中的卵黄静脉中表达”基因表达模式。

今井義幸, 工藤明: "血球発生・疾患モデルとしてのゼブラフィッシュ&メダカ"細胞工学. 23・1. 27-31 (2004)

Yoshiyuki Imai，Akira Kudo：“斑马鱼和青鳉作为血细胞发育和疾病模型”《细胞工程》23・1（2004）。

M.Nagaya, K.Inohaya, Y.Imai, A.Kudo: "Expression of zisp, a DHHC zinc finger gene, in somites and lens during zebrafish embryogenesis"Mech.Dev.Gene Expression Patterns. 2. 355-358 (2002)

M.Nagaya、K.Inohaya、Y.Imai、A.Kudo：“斑马鱼胚胎发生期间体节和晶状体中 zipsp（一种 DHHC 锌指基因）的表达”Mech.Dev.Gene 表达模式。