神経特異的Naチャネル遺伝子の転写・翻訳過程の生理・分子生物学的解析

神经特异性Na通道基因转录和翻译过程的生理和分子生物学分析

• 批准号: 05770024
• 负责人: 岡村 康司
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05770024/
• 关键词: Naチャネル; TuNaI遺伝子; アンチセンスDNA; 神経細胞特異的; Whole-Mountホヤ胚; in situ hybridization; ホヤ分裂抑止割球; 誘導性転写

(1)定量的RT-PCR法により、単純な神経誘導の系であるホヤ分割抑止多核神経割球に、昨年度クローニングしたラット脳のNaチャネルと相同性の高いクローンTuNaIのmRNAが発現誘導されることが確認された。(2)TuNaIの翻訳開始部位に特異的なアンチセンスDNAを、分化型のNaチャネルを機能発現していない初期の多核神経前駆細胞へ微小注入し、以降のNaチャネル電流の発現への影響を調べた。アンチセンスDNAを注入した群では、K電流の発現には影響を与えなかったがNaチャネル電流の発現はコントロールDNAを注入した群に比べて有意に減少し、TuNaIが神経特異的に発現するNaチャネルに対応することが明らかになった。(3)ジゴキシゲニンRNAプローブを用いたin situ hybridization法によりTuNaIのmRNAは尾部から頭部の広い神経系に発現していた。また、その発現パターンはホヤ神経系のニューロンの分布領域に対応し、TuNaIの発現がニューロン特異的であることが示唆された。(4)単離した外胚葉割球を誘導能をもつ植物側割球と一対一で細胞接着させ分割を停めた状態で培養するとTuNaIの転写が誘導された。誘導能を持たない割球と接着させた場合や、単独で培養した場合には誘導は起こらなかった。また、8細胞期に誘導割球を除去し、残った部分胚を培養すると筋特異的な遺伝子産物であるミオシンの発現は影響されないがTuNaIの発現は検出されなくなった。従ってTuNaIの転写発現に植物側割球からのシグナルが必須であると結論された。以上、TuNaIは従来電気生理学的解析で観察してきたホヤ神経特異的Naチャネルをコードし、その発現は細胞間の相互作用により転写レベルで誘導調節されることが明らかになった。これらの知見は、今後この遺伝子の5'上流発現制御域を解析する上での基礎となる。

（1）定量RT-PCR方法证实，去年与大鼠脑克隆的NA通道高度同源的Clone Tunai的mRNA是在Squirt Squirt Discon抑制多核神经囊泡的简单神经诱导系统中诱导的。 （2）将TUNAI翻译起始位点特异的反义DNA显微注射到未表达分化Na通道的早期多核神经祖细胞中，并研究了随后的Na通道电流对表达的影响。尽管在注射反义DNA的组中，K电流的表达不受影响，但与注射对照DNA的组相比，Na通道电流的表达显着降低，并且发现Tunai与Na通道的神经特异性表达相对应。 （3）Tunai的Murna在神经系统中通过使用二高氧素RNA探针的原位杂交从尾部到头部表达。此外，表达模式对应于喷水神经系统中神经元的分布区域，这表明TUNAI的表达是神经元特异性的。 （4）当将分离的外胚壳固定在带有可诱导的植物侧囊泡的植物侧囊泡膜上时，它们在停止分裂的状态下培养，诱导Tunai的转录。遵守没有诱导性或单独培养的胚泡时，不会发生诱导。此外，当在8细胞阶段去除诱导的胚泡并培养其余部分胚胎时，肌球蛋白（肌肉特异性基因产物产物）的表达不会受到影响，但不再检测到Tunai的表达。因此，结论是，来自植物囊泡体的信号对于TUNAI的转录表达至关重要。已经揭示了Tunai编码在常规电生理分析中观察到的喷气特异性NA通道，并且其表达是通过细胞之间的相互作用在转录水平诱导的。这些发现将是对该基因上游表达控制区域的未来分析的基础。

项目成果

Okamura,Y.: "Primary structure and neuronal gene expression of an ascidian sodium channel" Japanese Journal of Physiology. 43. S165- (1993)

Okamura,Y.：“海鞘钠通道的初级结构和神经元基因表达”日本生理学杂志。

Okamura,Y.: "Neural induction suppresses early expression of the inward-rectifier K^+channel in the ascidian blastomere" Journal of Physiology. 463. 245-268 (1993)

Okamura,Y.：“神经诱导抑制海鞘卵裂球中内向整流 K^ 通道的早期表达”生理学杂志。

Okamura,Y.: "The ascidian embryo as a prototype of vertebrate neurogenesis" Bio Essays. 15. 723-730 (1993)

Okamura,Y.：“海鞘胚胎作为脊椎动物神经发生的原型”生物论文。

Ono,F.: "Neuron-specific gene expression of Na^+ channel in a single neurally-induced blastomere from an ascidian embryo" Neuroscience Research. suppl.18. S126- (1993)

Ono，F.：“来自海鞘胚胎的单个神经诱导的卵裂球中Na + 通道的神经元特异性基因表达”神经科学研究。