脊椎動物初期発生における体軸形成機構の解明

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(1)魚類・両生類においては、体軸形成(前後・背腹軸)を決定する仕組みは、受精直後より始まると考えられている。ゼブラフィッシュホメオボックス遺伝子bozozok/dharmaは、背側化決定因子の下流の母性Wnt/β-cateninシグナルで制御され、背側オーガナイザーの誘導に必要な遺伝子である。本研究においては、bozozok過剰発現した背側化胚と、axin,bmp4を過剰発現した腹側化胚を用いて、ディファレンシャルディスプレイを行い、転写抑制因子であるBozozokによって発現が抑制されるホメオボックス遺伝子vega3を単離した。Vega3は、vox(vega1),vent(vega2)と相同性を示し、bozozokやgoosecoidの発現していない腹側に発現した。モルフォリーノオリゴヌクレオチドを用いた蛋白翻訳阻害実験から、腹側に発現するvega3はvox,ventとともに、bozozokの下流で、背腹軸形成に関与していることを見出した。(2)体軸形成に異常を示す、新たなゼブラフィッシュ変異個体のスクリーニングを行い、腹側化変異体2系統・背側化変異体2系統を含む、多数の変異体を単離した。腹側化変異体の一つのpositional cloningを行っている。(3)ゼブラフィッシュ前脳特異的遺伝子fez-likeのマウス相同遺伝子fez及びfez-likeを単離した。両遺伝子とも、胎生8.5日より重複した前脳領域に発現していた。さらに、fez-likeノックアウトマウスを作成した。(4)ゼブラフィッシュを用いた発現cDNAライブラリーのスクリーニングを行い、後方神経特異的に発現し、後方神経の発生に必要な新規ホメオボックス遺伝子pnx(posterior nervous system-specific homeobox)を単離した。