線虫におけるMeis/Pbx/Hoxによる非対称細胞分裂制御機構の研究

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C.elegansにおいて、ほとんどの細胞の非対称分裂はWntシグナルによって制御されている。Wntシグナルの下流で機能する転写因子POP-1/TCFがほとんどの細胞分裂の際、非対称に片側の娘細胞のみで活性化されると考えられている。しかし、POP-1によってどのようにして特異的な細胞運命が決定されるのか不明である。われわれは、特定の細胞(T細胞)の非対称分裂にpsa-3/Meis,ceh-20/Pbx,nob-1/HOXが必要なことを明らかにしている。Meis, PbkはHOXタンパクに結合しcofactorとして機能することが知られている。線虫においてもPSA-3はCEH-20にCEH-20はNOB-1に結合することをin vitroにおいて示した。また、psa-3はT細胞の分裂後、非対称に片側の娘細胞のみで発現する。この発現にはpsa-3遺伝子のプロモーターにあるPOP-1の結合配列が必要である。つまり、psa-3の発現はWntシグナルによって直接制御されている。POP-1は様々な細胞の分裂の際活性化されると考えられるが、psa-3はT細胞の系譜で特異的に発現している。われわれはこの特異的な発現が、T細胞の存在する尻尾で発現しているNOB-1/HOXによって制御されていることを明らかにした。つまり、T細胞の分裂の際、非対称性を制御するWntシグナルと位置identityを制御するHOXの情報が統合されて、psa-3が特異的に発現することが明らかになった。NOB-1とPOP-1によって発現誘導されたPSA-3はCEH-20,NOB-1に結合し、新たな位置identityを生み出すことで、特異的な細胞運命を制御していると考えられる。