マウス左右軸形成及び嚢胚形成におけるlefty及びnodalの機能解析

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lefty2はTGFβスーパーファミリーに属するマウス遺伝子であり、その個体発生における発現様式は際だった特徴を示す。すなわち、嚢拝形成期においては胚体後部中胚葉で発現し、初期体節期には左側側板中胚葉で一過的に発現する。これまで、嚢拝形成期においてLefty2はNodalのフィードバック阻害因子として働くことが示されていたが、左右軸形成における個体レヴェルでの解析は為されていなかった。そこで、本研究ではlefty2が左側側板中胚葉で発現するために必要なエンハンサー(ASE)を除去した変異マウスの作成並びにその解析を行った。lefty2ΔASEアリルはES細胞における相同組み換えによって得られ、定法に従って変異マウスを作出した。期待された通りlefty2^<ΔASE/ΔASE>胚では初期体節期におけるlefty2の発現が特異的に消失しており、これによってlefty2^<ΔASE/ΔASE>マウスには臓器の左側相同が生じることが明らかになった。lefty2^<ΔASE/ΔASE>初期体節期胚におけるnodalの発現は持続し、Pitx2の発現量は亢進することが明らかになり、Lefty2がNodalシグナルのフィードバック阻害因子として働くことを証明した。さらに、nodalの発現が左側に限局しているにも関わらず、Nodalの下流遺伝子の発現領域が左側側板中胚葉の端から右側に拡がっていくことから、Lefty2非存在下においてはNodalが広範囲に拡散しうる事を明らかにした。