神経冠進化の分子メカニズムの解明

阐明神经嵴进化的分子机制

基本信息

批准号：
13045020
负责人：
和田洋
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Kyoto University
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

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13045020/
关键词：
神経冠ナメクジウオホヤニワトリ Hox AP-2

项目摘要

神経冠の進化は、全く新しい細胞タイプが生み出されたのではなく、起源細胞が移動能や前後軸に沿った位置価といった性質を新たに獲得したことで奉らると考えられる。まず、前後軸に沿った位置価の獲得がどのような分子的な背景を伴って進化してきたかについて調べた。これまでにナメクジウオのHoxlの3'側に、脊椎動物に導入するとレチノイン酸に応答し、神経管及び神経冠での発現を活性化するエンハンサーを見いだしている。その活性を、短く特定し、そのエンハンサー活性に関わっているトランスの因子を明らかにしようとした。ナメクジウオHox1の発現に関わっていると考えられる3'側約2.7kbのゲノムDNAを、まず制限酵素サイトを用いて大きく3つの領域に分けて、それぞれの神経管及び神経冠での発現に関する活性について調べた。3'側約1kbには複数個のレチノイン酸レセプターの結合コンセンサス配列、AP-2結合コンセンサス配列を含み、この領域に神経管と神経冠での発現を活性化するエレメントが存在していることがわかった。また、マウスではHoxa2の神経管での発現にAP-2が関与していることが知られている。このAP-2のホヤでの発現を調べたところ、ユウレイボヤCiona intestinalisとマボヤHalocynthia roretxiのいずれの種でもその発現は主に表皮で観察された。マボヤのHox1は表皮において明確な前後軸に沿った境界を持つ発現を示す。また、ナメクジウオのHox1についても同様の発現が表皮で見られる。上記のナメクジウオ由来のエレメントのAP-2結合コンセンサス配列の神経冠細胞の発現との関与が示されたとすると、ナメクジウオやホヤにおいてHox1の表皮での発現に関わっていたAP-2が脊椎動物で神経管での限局した発現をするようになり、Hox遺伝子の神経冠での発現が進化したと推測することができる。

神经rest的演变被认为是通过创建全新细胞类型而是由原始细胞的新获得的特性（例如迁移率和前轴的位置值）实现的。首先，我们研究了哪些分子背景沿前轴的位置值的获取发生了发展。到目前为止，我们在slugfish中发现了Hoxl的增强剂3'侧，当引入脊椎动物并激活神经管和波峰中的表达时，对视黄酸的反应。该活动很快就被鉴定出来，并寻求涉及其增强剂活性的反式因素来澄清。首先使用限制酶位点将3'侧约2.7 kb的基因组DNA分为Slugfish Hox1的表达，并首先分为三个宽区域，并且检查了相应的神经管中表达活性和神经波峰。大约1 kb的3'侧包含多种视黄酸受体和AP-2结合共有序列的结合共识序列，并且发现该区域中存在激活神经管和神经crest中表达的元素。众所周知，AP-2参与小鼠神经管中HOXA2的表达。当在喷水中检查了该AP-2的表达时，在ciona intestinalis和maboya halocynthia roretxi物种中，主要在表皮中观察到其表达。 Maboya Hox1在具有明显的前轴边界的表皮中表现出表达。在Slugfish Hox1的表皮中也可以看到类似的表达。 If the above-mentioned AP-2 binding consensus sequence of the slugfish-derived element is shown to be involved in neural crest cell expression, it can be speculated that AP-2, which was involved in the epidermis of Hox1 in slugfish and squirrels, has become localized in neural tubes in vertebrates, and the expression of the Hox gene in neural crest has evolved.