進化生物学、発生生物学、ゲノム情報による複合的な形態形成研究

利用进化生物学、发育生物学和基因组信息进行综合形态发生研究

• 批准号: 13202040
• 负责人: 小椋 利彦
• 金额: $ 3.2万
• 依托单位: Nara Institute of Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (C)
• 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-13202040/
• 关键词: Tbx5; 心臓; 非対称性; 進化; 転写調節領域; 心室中隔; 先天性心疾患

Tbx5遺伝子は左心室に限局して発現しており、ニワトリ胚を用いて電気穿孔法によって強制的に右心室に発現させると、心室中隔が欠損して単心室になることを見いだした。このことは、Tbx5の発現している部位が左心室に分化し、発現の無い部位が右心室になること、Tbx5を発現する領域としない領域の境界に心室中隔の形成が誘導されることを示唆している。右心室内の限局した領域にtbx5を発現させると、心臓左側からTbx5+、Tbx5-、Tbx5+の3領域となり、tbx5の発現境界が異所的にもう一つ形成されたことになる。この心臓では心室中隔が異所的に形成された。以上の知見から、Tbx5は心臓の左右心室の非対称な分化、発達を直接制御していると結論された。脊椎動物の心臓は、魚類の1心房1心室から、鳥類・哺乳類の2心房2心室まで多様である。同様の結果はマウスでも確認された。単心室の心臓をもつゼブラフィッシュのTbx5を単離して発現を調べた結果、心臓全体に発現していた。このような知見を総合し、Tbx5の標的遺伝子の単離、発現調節領域の特定と種間の比較、蛋白構造の種間での比較を、ゲノム情報を効果的に利用して進めた。その結果、ANF(Atrial Natriuretic factor)、Connexion40、EphrinB1のpromoter上にコンセンサス配列が複数並んでいることが確認された。現在、このような認識配列の特性が、どのような生物学的意味を持つのか、詳細の検討している。進化の過程で左右心室が分離したメカニズムを知る上で、魚類と哺乳類のTbx5の発現調節は重要な問題である。従来、発現調節領域の解析は、マウスを用いてpromoter-LacZ constructを発現させることが一般的であった。これを簡便に行えるよう、同様のプラスミドをニワトリ胚へ電気穿孔法で導入し、解析出来るか検討した。その結果、ニワトリ胚でもマウス同様に解析を行えることが判明した。この方法を用いて、ヒト、ゼブラフィッシュ(あるいはゲノム解読の進んだフグ)のTbx5 promoterを単離し、ニワトリ胚で解析することで両種の発現領域の違いを詳細に解析できるようになり、Tbx5が左右心室に分離して発現するようになったメカニズムを解明する端緒が開けた。

Tbx5 left ventricular defect was detected by electroporation and left ventricular septal defect was detected by electroporation The expression of Tbx5 in the left ventricle was induced in the right ventricle and in the left ventricle. Tbx5 +, Tbx5-, Tbx5 + and Tbx5 + occur in the right ventricular region and in the left ventricular region, respectively. The heart and the ventricle are separated by different structures. The above findings indicate that Tbx5 can directly control the differentiation and development of left and right ventricles. Vertebrate heart, fish heart, 1 atrium, 1 ventricle, birds, mammals heart, 2 atria, 2 ventricles. The same result was confirmed. The heart of the heart is full of heart disease and heart disease. This knowledge is integrated, Tbx5 target gene isolation, interspecific comparison of expression regulation domain, interspecific comparison of protein structure, and the use of information to achieve results. The results of ANF(Atrial Naturalistic Factor), Connexion40, EphrinB1 promoter are confirmed. Now, we understand the characteristics of the alignment, the biological implications, and the detailed discussion. The evolution of Tbx5 in fish and mammals is an important issue. The analysis of the regulatory domain of development and development is based on the general concept of development and development. This is a simple way to introduce and analyze the same type of electroporation method. The result of the test is that the test results are different from the test results. This method uses the Tbx5 promoter to isolate, isolate and analyze the species in the field of occurrence. Detailed analysis is performed on the Tbx5 promoter to isolate the left and right ventricles.

项目成果

竹内純, 小柴和子, 小椋利彦: "前後肢の違いと心臓左右心室決定に関わるTbx遺伝子"遺伝子医学. 5・1. 130-135 (2001)

Jun Takeuchi、Kazuko Koshiba、Toshihiko Ogura：“Tbx 基因参与前肢和后肢差异以及左/右心室的确定”遗传医学 5・1（2001 年）。

竹内純, 小柴和子, 小椋利彦: "器官の極性決定とTbx遺伝子"医学のあゆみ. 199,13. 876-882 (2001)

Jun Takeuchi、Kazuko Koshiba、Toshihiko Ogura：“器官极性测定和 Tbx 基因”医学史 199,13 (2001)。

C.Meno et al.: "Diffusion of Nodal Signaling Activity in the Absence of the Feedback Inhibitor Lefty2"Developmental Cell. 1(1). 127-138 (2001)

C.Meno 等人：“在缺乏反馈抑制剂 Lefty2 的情况下节点信号传导活性的扩散”发育细胞。

R.Sakuma et al.: "Inhibition of Nodal signaling by Lefty mediated through interaction with common receptors and efficient diffusion"Genes to Cells. (in press). (2002)

R.Sakuma 等人：“Lefty 通过与常见受体相互作用和有效扩散来抑制 Nodal 信号传导”基因到细胞。