ホヤ胚における筋肉細胞分化機構の解明

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ホヤの発生に伴って幼生尾部の左右両側に単核で横紋を持った筋肉細胞(ユウレイボヤで36個、マボヤで42個)が分化し、その系譜は完全に記載されている。本研究では、卵内に存在する母性筋肉決定因子macho1の分化トリガーとしての機能を明らかにし、下流遺伝子群の機能的側面からの解析を加えることで、筋肉細胞分化機構の全貌に迫ることを目標として研究を行っている。具体的には、macho1タンパク質の転写因子としての生化学的な機能解析と、macho1とその下流遺伝子の生体内での機能解析(下流遺伝子単離・発現調節機構・機能解析)を行ってきた。Ci-macho1機能阻害胚や過剰発現胚を用い,Ci-macho1の発現レベルによって初期胚で転写産物量が変化する転写因子およびシグナル伝達関連の因子をゲノムワイドに同定した。またオリゴチップやcDNAマクロアレイを用いた解析も行いCi-macho1の下流で発現を制御される遺伝子を同定した。一方、macho1およびZicL(別の研究から筋肉・脊索・神経の分化に関与することが示されたジンクフィンガー転写因子)がコードするタンパク質を精製し、SELEX法-ゲルシフトアッセイによってそれぞれが認識するDNA配列を決定し、直接的な転写制御という観点から上記のmacho1下流候補遺伝子群を解析した。なおZicLについては、これが脊索分化のマスター遺伝子Brachyuryを直接転写活性化する因子であることを明らかにした。