Xenopusの左右非対称性形成におけるinv遺伝子機能の解明

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内蔵逆位を示すinvマウスの原因遺伝子は1062個のアミノ酸よりなり15回のアンキリン・リピート繰り返しと2個のbipartite nuclear localization signalsを持つ。本年度は、Xenopus inv遺伝子をクローニングし、inv遺伝子がマウスのみならずXenopusにおいても存在する事を示し、Xenopus embryoにXenopus inv mRNAを注入することで、Xenopus inv mRNAがマウスinvmRNAと同様な機能を持つかどうかを、また、カルモデュリンとの結合に関して検討した。Xenopus inv遺伝子はmouse inv遺伝子と同様に15回のアンキリン・モティフの繰り返しを持ち、2つのカルモデュリン結合モティフであるIQモティフをもつ。意外なことに、Xenopus inv遺伝子をXenopus embryoに注入しても、マウスinv mRNAをXenopus embryoに注入することによって心臓・腸管の向きが逆転することは観察されなかった。ところが、Xenopus invのアンキリンリピート部とmouse invのC末端のキメラ、また、mouse invのアンキリンリピート部とXenopus invのC末端のキメラを作成し、このキメラmRNAを注入すると効率に逆位が生じた。さらに、Xenopus invのIQモティフに変異を入れ、カルモデュリンと結合しないようにしてやると、やはり逆位が高率に生じることがわかった。以上から、mouse invとXenopus invではカルモデュリンが結合した状態での活性化の制御が異なると考えられた。すなわち、mouse invではカルモデュリンが結合している状態が活性状態であり、Xenopus invはカルモデュリン非結合状態が活性状態であると考えられた。