体節内のボディープランと感覚器特異化の遺伝解析

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ショウジョウバエ胚の末梢神経系の感覚器には代表的な2種類の感覚器である機械刺激受容器と伸展受容器があり、各体節に複数ずつ存在する。ホメオボックス型転写因子をコードするcut(ct)遺伝子の突然変異体では、機械刺激受容器と伸展受容器間の形質転換を示す。ct遺伝子の発現調節には体節内の位置情報が重要な役割を果たしている可能性が示唆され、ct遺伝子のcis制御領域がどのような体節内の位置情報支配下にあるかを明らかにすることにより、体節内位置情報と感覚器の特異化の関係の理解を深めると考えられた。ct遺伝子の機械刺激受容器前駆細胞の発現に十分なcis制御領域は、転写開始点から-30kbに存在する2.8kbのゲノム領域(A3)に存在しており、今年度はこのA3領域をより細分化しct遺伝子の発現に必要十分な細小ゲノム断片を同定することを目標とした。A3領域を細分化してlacZレポーターと融合させたDNAコンストラクトを構築し、遺伝子組換えショウジョウバエの作成を行い、ct遺伝子の発現に十分なcis調節領域を狭めることを試みた。その結果、ct遺伝子の発現にはA3領域内の127bpのゲノム断片で十分であることが明らかとなった。この127bp内には上流因子の一つと考えているAS-Cの結合配列であるE-boxが2ケ所存在した。一方で127bpゲノム断片内の3ユ側端の28bpを削ったコンストラクトは、E-boxを削らないにも関わらず、機械刺激受容器前駆細胞における発現に十分ではなかった。そこでこの28bpにAS-CのようなbHLH型転写因子とは異なる上流因子が作用する可能性を考えた。28bpを3領域に分割し、それぞれに塩基置換を施したDNAコンストラクトを持った遺伝子組換えショウジョウバエを作成し、この28bp内の必要な塩基配列を明らかにした。その結果、127bpの内、3ユ端の19bpの塩基配列が必要であることが明らかとなった。