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転写因子FAST-1標的遺伝子の機能解析による脊椎動物の初期形態形成機構の研究

转录因子FAST-1靶基因功能分析研究脊椎动物早期形态发生机制

基本信息

批准号：
16027219
负责人：
渡部稔
金额：
$ 3.84万
依托单位：
The University of Tokushima
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

転写因子XSPR2bは、脊椎動物の形態形成に中心的な役割をはたしているNoda1/FASTシグナルの標的遺伝子のひとつとして、アフリカツメガエルの初期胚から得られた。この遺伝子は、アフリカツメガエルの初期発生では主に中胚葉領域で強い発現がみられたので、中胚葉形成に何らかの機能をはたしていることが考えられた。そこでこの遺伝子産物を初期胚で過剰に発現させたところ、中胚葉のマーカー遺伝子であるXbra遺伝子の発現が抑制された。また予定外胚葉の外植体(アニマルキャップ)を用いた実験により、中胚葉誘導因子(アクチビン、FGF)による中胚葉遺伝子の発現誘導もXSPR2bにより阻害された。逆に機能阻害型のXSPR2bを初期胚で発現させると、Xbra遺伝子の異所的な発現が誘導され、アニマルキャップにもさまざまな中胚葉遺伝子の発現が誘導された。またレポーターアッセイにより、XSPR2bタンパク質は転写活性化因子として機能していることが示された。以上の結果から、XSPR2b遺伝子は、初期発生の過程で、中胚葉誘導シグナルを抑制するような遺伝子の転写を活性化することで、間接的に中胚葉遺伝子の発現を抑制していることが考えられた。またXSPR2b遺伝子は、アニマルキャップアッセイにより中胚葉誘導因子であるアクチビンにより発現が直接誘導されることが示された。そこで、この遺伝子のゲノム上のどの領域がアクチビンのシグナルに応答しているかを調べた。その結果、アクチビンに対する応答性は、ゲノムDNA上のFAST-1の結合配列に依存していることがあきらかとなった。この結果は、XSPR2b遺伝子がNoda1(アクチビン)シグナルの下流転写因子FAST-1の標的遺伝子としてクローニングされてきたことをよく説明している。

XSPR2b is a marker of early development in vertebrate morphogenesis. In the early stages of development, the main mesoderm area is strongly developed, and the mesoderm formation function is examined. The development of Xbra gene is inhibited by the development of Xbra gene in the early embryo and mesoembryo. The induction of mesoembryonic embryos by mesoembryonic inducer XSP2b is inhibited by the use of mesoembryonic inducer (FGF) and mesoembryonic explant (ECL). XSPR2b, a functional inhibitor, was developed in the early embryo stage, and the development of Xbra gene was induced in the embryo stage. XSPR2b is the most important part of the activity. These results indicate that XSPR2b gene expression is inhibited during the initial stage of development, mesoderm induction is inhibited, and the expression of XSPR2b gene is inhibited indirectly. XSPR2b gene expression is directly induced by mesodermal induction factor. In addition to the above, there are also other ways to improve the quality of the products. As a result, the binding of FAST-1 on DNA is dependent on the binding of FAST-1. The result is that XSPR2b gene is Noda1 () and the target gene of FAST-1 is Noda1 ().