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鳥類胚頭部神経堤細胞の形成メカニズムの解析

禽胚胎头部神经嵴细胞形成机制分析

基本信息

批准号：
16027201
负责人：
若松義雄
金额：
$ 3.84万
依托单位：
Tohoku University
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：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

神経堤細胞は脊椎動物にのみ見られる細胞集団で、神経外胚葉と表皮外胚葉の境界部に形成され、脱上皮化、移動の後にさまざまな組織の形成に関わっている。頭部神経堤は末しょう神経系や色素細胞などに加え、顎を含む頭部骨格の大部分を形成することから、脊椎動物の頭部形成に極めて大きな貢献をしている。これまでに、鳥類胚の頭部神経堤細胞の形成制御メカニズムについて解析をおこない、Notch、BMP、Wntといったシグナルがどのように頭部神経堤の形成に関与するのかについて明らかにしてきた。BMP、Wmtシグナルによる神経堤におけるSnail2遺伝子の発現制御に関しては論文として発表した(Sakai et al., 2005)。その結果をふまえ、今年度は神経堤で特異的な転写因子であるSox9とSnail2の発現がどのようにして制御されているかについて解析を進めた。研究成果今年度の解析により、(1)Snail2と同様にSox9遺伝子の発現もBMPシグナルによって誘導されること、(2)Sox9遺伝子の機能が神経堤形成に必要であること、(3)Snail2蛋白質はSox9蛋白質と結合してSnail2遺伝子の上流領域に結合し、その転写を活性化すること、(4)Sox9やSnail2の転写活性化能がcAMP依存性キナーゼ(PKA)によって活性化されること、(5)PKAによるSox9蛋白質のリン酸化が神経堤細胞の脱上皮化に必要であること、(6)PKAシグナルの活性化が神経堤の形成に必要であること等を明らかにした。また、FGFシグナルの活性についても検討をおこない、(1)FGFシグナルがBMPシグナルやSox9の強制発現による神経堤誘導を抑制することや、(2)この場合のFGFシグナルがRas/MAPキナーゼ経路とPI3キナーゼ/Akt経路の両方を使って伝達されていること等が明らかとなった。これらの研究により、神経堤が外胚葉の特定の領域にのみ誘導されるのは、これらのシグナルや転写制御因子の相互作用によるものであることがわかった。

Neurocytes are involved in vertebrate cell assembly, neuroectoderm and epidermal ectoderm boundary formation, deepithelialization, and migration. The brain is composed of pigment cells, mandible, and most of the skeleton of the head. This is the first time that bird embryos have been identified for the formation and control of brain cells. BMP, Wmt, Snail2, and the development and control of genetic proteins (Sakai et al., 2005)。The result is that this year's special writing factor of Sox9 and Snail2 is analyzed in detail. This year's analysis includes: (1)Snail2 protein binding to Sox9 protein, BMP protein activation,(2)Sox9 protein function essential for neurogenesis,(3)Snail2 protein binding to Sox9 protein, BMP protein activation in upstream domain of Snail2 protein,(4) Activation of Sox9 and Snail2 is necessary for cAMP-dependent PKA activation;(5)PKA activation of Sox9 protein is necessary for deepithelialization of neurons;(6)PKA activation is necessary for formation of neurons. (1) Inhibitory effect of FGF on the induction of stress by BMP and SOX9;(2) Inhibitory effect of FGF on the induction of stress by Ras/MAP and PI3/Akt in this case. This study focuses on the interaction between neuroblastoma and ectodermal control factors.