後脳高分化に関わるマウスホメオボックス遺伝子の機能解析

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マウス後脳部の特異性決定機構研究のモデルとして、1)ホメオボックス遺伝子Hoxa3変異マウスの解析、2)後脳部特異的発現をする遺伝子群の探索を行った。1)Hoxa3変異マウスの解析:抗神経線維抗体で、胎齢11.5日の胎仔を染色すると舌咽神経が途切れることがわかった。Isl-1,NSCL-1,CRABP-1,Hoxa3などの遺伝子発現をin situハイブリダイゼーション法で検討した結果、上神経節・下神経節細胞は存在するが、その間を繋ぐ神経堤細胞の流れが途切れ、後方に溜まっていることが分かった。今後は、この変異細胞に見られる異常が細胞自律的かどうか、また本当に神経堤細胞の移動に異常があるのか、全胚培養・細胞移植と色素ラベルを組み合わせて検討する予定である。2)後脳部特異的発現をする遺伝子群の探索:胎齢9.0日のマウス胎仔からcDNAライブラリーを作製し、ランダムに2万個の配列を決定した。そこから既存のデータベースとの比較で、神経系特異的な可能性のあるものにつき、プライマーを設計し組織特異的RT-PCRを行って、実際に神経系ないし後脳部特異的発現をするものを見いだした。それらは更にwhole-mount in situ hybridizationを行い、詳細な発現パターンを決定した。その結果、2種類ロンボメア3,5で発現するものと、神経管の背側で発現するものが1種類単離された。現在、これらの遺伝子が後脳部のパターニングないし神経管の背側・腹側のパターニングにどのような役割をもっているのか、異所性発現・機能阻害などの方法で検討する準備を進めている。