脊椎動物神経冠におけるHox遺伝子発現進化の分子メカニズムの解明

阐明脊椎动物神经嵴Hox基因表达进化的分子机制

• 批准号: 12026219
• 负责人: 和田 洋
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12026219/
• 关键词: Hox; エンハンサー; AP2; ナメクジウオ; ホヤ; 神経冠; レチノイン酸

脊椎動物においてHox遺伝子がどのようにして神経冠やプラコードでの新たな発現を獲得したかを調べた。AmphiHox1の3'側にあるDNA断片1Aにはレチノイン酸からのシグナルに応答し、神経冠及び神経管での発現を活性化するエレメントがあることがわかっていた。したがって、神経冠での新しい発現の獲得は、レチノイン酸に応答するシステムが神経冠で新たな機能を獲得したことによって進化したと考えられた。一方、AmphiHox3の5'側にはレチノイン酸に応答して神経管でのみ発現を活性化するエレメントがあることから、神経冠での新しい発現は単純にレチノイン酸レセブターが神経冠での機能を獲得した結未ではなく、レチノイン酸レセプターと協同して発現を制御する別の因子が複数あり、そのうちの二つが脊椎動物で神経冠での発現の制御にリクルートされたと考えられる。このような因子の候補に、脊椎動物のHoxa-2の神経冠での特異的な発現に関わうているAP2が挙げられる。このAP2がホヤやナメクジウオでもHox遺伝子の制御に関わっていれば、AP2の神経冠での新たな発現の進化がHox遺伝子の神経冠での新しい発現を可能にしたと考えられる。そこで、ホヤのAP2遺伝子を単離し、発現を詳細に調べたところ、この遺伝子の発現は原腸胚期に表皮全体で始まり、神経管が閉じてくるに従って神経管と接する表皮で発現が活性化されることがわかった。この発現パターンは神経冠の起源がホヤの神経管に接する表皮にあるという仮説を支持する。しかし、Hox遺伝子の発現とはほとんどオーバーラップしないととから、Hox遺伝子の発現に関わっているとは考えにくく、別の因子が神経冠の新しい発現に関わっていると結論された。

Vertebrate animal においてHox legacy 伝子 がどのようにして神経crest やプラコードでの新たな発成をget したかを动べた. AmphiHox1's 3' side DNA fragment 1A's acidic acid The するエレメントがあることがわかっていた is activated by the 応 Answer し, the God's crown and the び神経tube.したがって、神経Crownでの新しい発 appearのGETは、レチノイン草に応respondするシスしたことによってevolutionしたとtestえられた. One side, AmphiHox3 の5' side にはレチノイン acid に応 Answer して神経duct でのみ発appear をactivation するエレメントがあることから、神経Crownでの新しい発 appearは単pure にレチノイン sour レセブターが神経冠でのfunctionをgetsした knotweiではなく、レチノイン acidレセプターと synergyして発appearsをcontrolするdifferentのfactorがPlural of あり, そのうちの二つがvertebrate で神経Crown での発 appear のcontrol にリクルートされたと卡えられる.このような Factor の candidate に, vertebrate のHoxa-2 の神経Crown でのspecific な発成に关 わうているAP2 が挙げられる.このAP2がホヤやナメクジウオでもHox缝子のcontrolに关わっていれば、AP2の神経The crown is new and the crown is new and the evolution is possible.そこで、ホヤのAP2伝子を単里し、発appearをDetailsに调べたところ、この缝子の発appearはGastrula stageに Epidermis The whole body is closed, the skin is closed, the skin is closed, and the skin is activated.この発 appear パターンは神経冠のgenesis がホヤの神経管にConnect するepidermis にあるという仮说をsupport する.しかし、Hox 伝子の発 appearに关わっているとはKaoえにくく、different factor が神経Crownの新しい発 appear に关わっていると Conclusion された.

项目成果

H = W.

• DOI: 10.1073/pnas.51.6.1055
• 发表时间: 1964-06
• 期刊: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America
• 影响因子: 11.1
• 作者: Norman Meyers;J. Serrin

H.WADA: "Patterning the Protochordate neural tube"Current Opiaions in Neurobiology. 11(in press). (2001)

H.WADA：“原索动物神经管的模式化”当前神经生物学观点。

M.Mauzanaves: "Conservation and elaboration of Hox gene regulation during evolution of vertebrate head."Nature. 408. 854-857 (2000)

M. Mauzanaves：“脊椎动物头部进化过程中 Hox 基因调控的保存和阐述。”《自然》。

H.WADA: "The origin of the neurale crest and insights into evolution of the vertebrate face."Springer-Verlag. (2001)

H.WADA：“神经嵴的起源和对脊椎动物面部进化的见解。”Springer-Verlag。