ホヤ胚における神経管形成メカニズムの解析

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神経管は脊索動物を特徴づける器官であり,脳や脊髄といった高度な集中神経系を構築するだけでなく,脊索とともに身体の中軸構造として重要である。そこで脊椎動物の進化を考える上で重要なホヤにおける神経管形成の分子メカニズムを明らかにしようと考えた。本年度は,既に単離されていたホヤ胚神経管で特異的に発現する遺伝子{CiNut ;(Ciona intestinalis)neural tube specific gene}の解析を詳細に行った。CiNutタンパク質は,7回膜貫通型受容体分子であり,アドレナリン受容体やメラトニン受容体,ロドプシンなどのGタンパク質共役型受容体と弱いながら相同性を示した。その後,大規模cDNAプロジェクトにおいて1300クラスター以上の発現を記載しているが,CiNutのように高い特異的性をもって神経管に発現する遺伝子は未だ見つかっていない。次に,一部公開されているカタユウレイボヤ・ゲノムプロジェクトの情報をもとに,PCRを用いて約1kbのCiNut遺伝子上流配列を単離した。現在この転写調節領域を検討中であるが,ごく最近,単離した一部の上流配列を用いてレポーター遺伝子を神経管特異的に発現させることが出来ることが明らかになった。さらに,CiNut遺伝子の機能解析を行うため,CiNutタンパク質のC末領域を欠いたドミナントネガティブフォームにレポーターとしてのβガラクトシダーゼを融合し,上述の上流配列をつないだコンストラクトを受精卵へエレクトロポレーションにより導入した。βガラクトシダーゼの発現を指標にしながらその表現形の検討を行ったところ,神経胚における神経管細胞の移動や形態形成での異常と思われる変化が見られた。現在,分化マーカーや細胞追跡試薬などを用いて表現形の詳細な検討を行っている。