位置情報の認識による領域の区画化とその形態形成における役割の解明

通过识别位置信息阐明区域划分及其在形态发生中的作用

基本信息

批准号：
13045010
负责人：
小嶋徹也
金额：
$ 1.98万
依托单位：
The University of Tokyo
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：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

発生過程における基本メカニズムの1つは、モルフォゲンの濃度もしくは活性依存的に領域特異的な転写因子の発現が誘導され、それによって均一な細胞集団が性質の異なる集団に分割されること(領域の区画化)である。領域の区画化は一度に起こるのではなく、初めは比較的大きな区画が形成されそれが次第に小さく区画化されてゆき、最終構造に対応する小さな区画が形成されていく。本研究では、ショウジョウバエ成虫肢形成過程において、モルフォゲンの濃度もしくは活性の勾配が転写因子の発現領域に変換される具体的な機構や、段階的に小さな区画が形成される機構について、ホメオボックス遺伝子Barの発現制御機構を中心に解析した。前年度までに、Barとその隣の領域で発現するホメオボックス遺伝子al, Lim1との間の相互抑制作用によって、モルフォゲンにより大まかに決定された領域が厳密に区画化されることを明らかにしているが、その相互作用にはal, Lim1だけでは不十分である事も分かっていた。突然変異体のスクリーニング及びその解析から、今回、もう1つのホメオボックス遺伝子cllがこの相互作用に重要な働きをしている事、cllとalは協調的に働いている事、初期にはモルフォゲンによりこれらの遺伝子の発現が誘導されるが、後期にはこれらの遺伝子問の相互作用によりモルフォゲンに非依存的になっている事等を明らかにした。また、Barの発現は初めは比較的広い領域で発現し、その後より狭い領域に限定される。Barの発現制御領域の解析から、これはエンハンサーが初期と後期で切り替わる事によっていることがわかった。さらに、Bar自身が初期エンハンサ-にはネガティブに、後期エンハンサーにはポジティブに働いていること、後期エンハンサーの活性が初期にはなく、後期になって表れるのは、bHLH-PAS蛋白質をコードするssの働きによる事も明らかになった。

开发过程中的基本机制之一是以浓度或活性依赖形态剂的方式诱导区域特异性转录因子，从而将均匀的细胞群体分为不同性质的种群（区域分区化）。区域的划分不是一次发生，而是一开始形成大型隔间，并且它们逐渐变成较小的隔间，形成与最终结构相对应的小隔间。在这项研究中，我们分析了将形态剂的浓度或活性梯度转化为转录因子的表达区域的特定机制，以及在成年果蝇肢体形成期间以阶段形成小隔室的机制，主要是在主托博克斯基因BAR的表达控制机制上。到上一年，据透露，在邻近区域中表达的lim1在bar和同源基因之间的相互作用抑制作用严格划分了由形态学大致确定的区域，但也已经知道，仅使用lim1就不足以实现这种相互作用。从对突变体的筛选和分析中，我们现在透露，另一个同源基因基因CLL在这种相互作用中起着重要作用，Cll和Al在一致的过程中起作用，并且这些基因的表达是在早期阶段被形成剂引起的，但是在后期，由于这些基因问题之间的相互作用而变得独立于形成量。同样，栏的表达最初在相对较大的区域表达，然后限于较窄的区域。对BAR的表达控制区域的分析表明，这是由于增强子的早期和晚期之间的切换而引起的。此外，已经揭示了bar本身在早期增强剂中起作用，并且在晚期增强子中积极起作用，并且晚期增强剂的活性不会较早发生，后来的增强剂后来出现的是由于SS的作用，该作用是编码BHLH-PAS蛋白的SS的作用。