Sox遺伝子によるタイプ2コラーゲンの発現制御の進化と軟骨の進化

Sox基因调节2型胶原蛋白表达的进化和软骨的进化

• 批准号: 16027226
• 负责人: 和田 洋
• 金额: $ 3.33万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16027226/
• 关键词: 脊椎動物; 軟骨; 進化; Sox9; ホヤ; ドメイン構造; Col2a1; 神経堤

軟骨の成分であるコラーゲンやアグレカンの軟骨での特異的な発現は転写因子Sox9によって制御されている。Sox9は、軟骨と同じく脊椎動物を特徴づける細胞である神経堤細胞の分化にも深く関わっている。脊椎動物のSox9にはDNA結合HMGドメインのほかに、N末にダイマー形成に必要なドメイン、C側にはP300/CREBという転写コファクターとの結合に関わるドメインも見られる。このような機能ドメインを獲得しながら、様々な局面でターゲットを変えていく能力を獲得していった可能性が考えられる。そこで、Sox9が神経堤細胞や軟骨の分化に関わる機能を獲得してきた分子進化的な背景を調べるために、ホヤのSox9が脊椎動物に導入したときに神経堤細胞や軟骨細胞を誘導することができるかどうかについて調べた。ホヤのSox9は変態中の肝膵臓原基で一過的な発現をするのみで、軟骨との関連の想像されるような発現は見られない。したがってSox9の神経堤細胞と軟骨細胞の分化に関する機能は、脊椎動物の祖先で獲得されたと考えられる。ところが、ホヤのSox9をニワトリ胚の神経板に強制発現させると、ニワトリSox9を導入したときと同様に、過剰なHNK1陽性の神経堤細胞が誘導されることがわかった。すなわちSox9の神経堤細胞分化に関する機能の進化に新しいタンパク質としての機能ドメインの進化は関わっていなかったと考えられる。また軟骨系細胞株ATDC1を用いて、ホヤのSox9がタイプ2コラーゲンの発現を活性化できるかを調べ、軟骨の分化に関する機能の進化に新しい機能ドメインの進化が関わったかどうかを検討した。その結果ホヤのSox9もタイプ2コラーゲンの発現を活性化できるという結果が得られた。この結果はホヤのSox9にも、上述の軟骨分化に関する機能にのみ必須と考えられているダイマー形成に必要なドメインが見られることと整合的である。

Cartilage の composition で あ る コ ラ ー ゲ ン や ア グ レ カ ン の cartilage で の specific な 発 は now planning to write factor Sox9 に よ っ て suppression さ れ て い る. Sox9 は, cartilage と じ く を vertebrates, 徴 づ け る cells で あ る 経 god dam cells の に も deep く masato わ っ て い る. Vertebrate の Sox9 に は dna-binding HMG ド メ イ ン の ほ か に, at the end of the N に ダ イ マ ー に necessary な ド メ イ ン, C side に は P300 / after CREB と い う planning write コ フ ァ ク タ ー と の combining に masato わ る ド メ イ ン も see ら れ る. こ の よ う な function ド メ イ ン を get し な が ら, others 々 な situation で タ ー ゲ ッ ト を - え て い く capability を し て い っ た possibility が exam え ら れ る. そ こ で, Sox9 が 経 god dam の や cartilage cells differentiation に masato わ る function を get し て き た molecular evolution な background を adjustable べ る た め に, ホ ヤ の Sox9 が vertebrate に import し た と き に 経 god dam や cartilage cells induced す を る こ と が で き る か ど う か に つ い て adjustable べ た. ホ ヤ の Sox9 は の liver Cui viscera in - state of the original base で な 発 now を す る の み で, cartilage と の masato even の imagine さ れ る よ う な 発 は now see ら れ な い. し た が っ て Sox9 の 経 god dam cells と cartilage cells の に masato す る function は, vertebrate ancestors の で get さ れ た と exam え ら れ る. と こ ろ が, ホ ヤ の Sox9 を ニ ワ ト リ 経 plate embryo の god に forced 発 now さ せ る と, ニ ワ ト リ Sox9 を import し た と き と with others に, turning な HNK1 positive の god 経 dike cells induced さ が れ る こ と が わ か っ た. す な わ ち Sox9 の 経 god dam cell differentiation に masato す る function の evolution に new し い タ ン パ ク qualitative と し て の function ド メ イ ン の evolution は masato わ っ て い な か っ た と exam え ら れ る. ま た department of cartilage cell lines ATDC1 を with い て, ホ ヤ の Sox9 が タ イ プ 2 コ ラ ー ゲ ン の 発 now を activeness で き る か の を べ, cartilage differentiation に masato す る function の evolution に new し い function ド メ イ ン の evolution が masato わ っ た か ど う か を beg し 検 た. Results そ の ホ ヤ の Sox9 も タ イ プ 2 コ ラ ー ゲ ン の 発 now を activeness で き る と い う results ら が れ た. こ の results は ホ ヤ の Sox9 に も cartilage differentiation, the above の に masato す る function に の み must と え ら れ て い る ダ イ マ ー に necessary な ド メ イ ン が see ら れ る こ と と integrated で あ る.

项目成果

The phylogenetic states of Paxillosida (Asteroidea) based on complete mitochondria) DNA sequences.

Paxillosida (Asteroidea) 的系统发育状态基于完整的线粒体 DNA 序列。

• 发表时间: 2005
• 期刊: Molecular Phvlogenetics and Evolution 36
• 作者: Mioko Matsubara;Mieko Komatsu;Takeshi Araki;Shuichi Asakawa;Shin-ichi Yokobori;Kimitsuna Watanabe;Hiroshi Wada
• 通讯作者: Hiroshi Wada

Morphological diversity of larval skeletons in the sea urchin family Echinometridae (Echinoidea: Echinodermata).

海胆科棘皮动物（Echinoidea：Echinodermata）幼虫骨骼的形态多样性。

• 发表时间: 2006
• 期刊: Journal of Marine Biological Association of the United Kingdom 58(印刷中)
• 作者: Sonoko Kinjo;Ietsuya Uehara;Ikuko Yazaki;Yoshihisa Shirayama;Hiroshi Wada
• 通讯作者: Hiroshi Wada

Complete nucleotide sequence of the mitochondrial genome of Doliolum nationalis with implications for evolution of urochordates.

• DOI: 10.1016/j.ympev.2004.10.002
• 发表时间: 2005-02
• 期刊: Molecular phylogenetics and evolution
• 影响因子: 4.1
• 作者: S. Yokobori;T. Oshima;H. Wada

Conserved RARE localization in amphioxus Hox clusters and implications for Hox code evolution in the vertebrate neural crest

文昌鱼 Hox 簇中保守的 RARE 定位及其对脊椎动物神经嵴中 Hox 代码进化的影响

• 发表时间: 2006
• 期刊: Developmental Dynamics 235
• 作者: Wada;H.
• 通讯作者: H.

Ets identified as a trans-regulatory factor of amphioxus Hox2 by transgenic analysis using ascidian embryos

通过海鞘胚胎转基因分析，Ets 被鉴定为文昌鱼 Hox2 的反式调节因子

• 发表时间: 2005
• 期刊: Dev.Biol. 285
• 作者: Wada;H.
• 通讯作者: H.