リボザイム活性を持つウイルスを用いた肢芽形態形成時におけるHox遺伝子機能阻害

使用具有核酶活性的病毒抑制肢芽形态发生过程中的 Hox 基因功能

• 批准号: 07780652
• 负责人: 横内 裕二
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Nagoya University
• 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: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07780652/
• 关键词: ニワトリ肢芽; 水掻き; apoptosis; BMP2; BMP4; virus vector; 遺伝子導入; 欠損型受容体

TGF-β familyに属するBMP2/4は本来骨形成促進因子として単離さた因子であり、様々な発生過程において重要な機能をになっていることが知られている。四肢の形態形成過程において、BMP2はZPA領域、BMP4は予定細胞死領域と一致して発現することから、これらは肢芽の前後軸形成のsignalingあるいは間充織細胞のprogrammed cell death(apoptosis)に関与していることが予想された。今回我々は、virus vectorによって細胞内領域欠損型BMP受容体(以下deltaBMPR-Iと略)を肢芽間充織で強制発現させることによってBMP signalを阻害し、肢芽形成時におけるBMPの機能を明らかにすることを試みた。今回用いたdeltaBMPR-1はXenopusの初期発生時においてBMP4活性を阻害することがすでに明らかにされている。定法に従って複製可能なdeltaBMPR-1 virusを作成し、1.5日胚の予定後肢領域に感染させ後日表現型を解析した。7.5日胚では、第1指の前方と第4指の後方に過剰な間充織組織が形成され、10日胚では、本来消失するはずの指間のweb(水掻き)が残存していた。いずれもapoptosisによって間充織細胞が除去される領域であることから、肢芽形成時においてBMP2/4は間充織細胞のapoptosisのシグナル因子となっていることが示唆された。次にBMP2/4タンパクが肢芽水掻き間充織細胞の細胞死を誘導するのかin vitroで解析したところ、これらの投与によって細胞死が誘導された。他のTGF-β familyであるTGF-β1,Activinは細胞死を誘導しなかった。以上の結果より、BMP2/4は肢芽水掻き間充織のapoptosisを支配する特異的な因子であることが証明された。(課題名と内容が異なる理由は以上の通りです。申請書作成後に,マウスを用いたHoxa-13の遺伝子破壊実験が完了間近なことが判明し、リボザイムによる機能阻害は無意味であると判断しました。その代わりにその当時まだ行われていなかったBMP2/4の阻害実験を行いました。)

BMP2/4, a member of the TGF-β family, is an essential bone-forming promoter and an important factor in the development of bone. The morphogenetic process of limbs is related to BMP2, ZPA domain and BMP4, which are related to the programmed cell death(apoptosis) of mesenchymal cells. In this paper, we try to prevent BMP signal from being damaged by virus vector and BMP receptor (deltaBMPR-I), which is deficient in intracellular domain, from forming stress in limb bud. DeltaBMPR-1 was used to inhibit BMP4 activity during Xenopus 'early development. The phenotype analysis of the 1.5-day-old embryo infected with the deltaBMPR-1 virus was carried out. 7.5 The intercellular tissue between the first finger and the fourth finger was formed, and the intercellular web between the first finger and the fourth finger was still present. In the process of apotosis, BMP2/4 cells are removed from the tissue and the stem bud is formed. BMP2/4 is a protein that can induce cell death in mesenchymal cells. TGF-β1,Activin, and TGF-β family are the main factors that induce cell death. The above results demonstrate that BMP2/4 is a specific factor that controls aptosis. (Subject name and content are different. Reasons are different.) After the application is made, it is judged that the function of Hoxa-13 is not meaningful. The BMP2/4 is the best way to prevent damage.)

项目成果

Yuji Yokouchi,Jyun-ichi Sakiyama and Atsushi Kuroiwa.: "Coordinated expression of Abd-Bsubfamily genes of the HoxA cluster in the developing digestive tract of chick embryo." Developmental Biology. 169. 76-89 (1995)

Yuji Yokouchi、Jyun-ichi Sakiyama 和 Atsushi Kuroiwa.：“HoxA 簇的 Abd-B 亚家族基因在鸡胚消化道发育中的协调表达。”

Yuji Yokouchi,Satoru Nakazato,Masakazu Yamamoto,Yoshihiro Goto,Hideo Iba and Atsushi Kuroiwa.: "Misexpression of Hoxa-13 induces cartilage homeotic transformation and changes cell adhesiveness in chick limb buds." Genes and Development. 9. 2509-2522 (1995

Yuji Yokouchi、Satoru Nakazato、Masakazu Yamamoto、Yoshihiro Goto、Hideo Iba 和 Atsushi Kuroiwa.：“Hoxa-13 的错误表达会诱导软骨同源异型转化并改变小鸡肢芽中的细胞粘附性。”