脊索形成の分子機構に関する進化発生生物学的研究

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中軸中胚葉である脊索は体軸伸長において働くのみならず、神経誘導や神経管形成過程においても重要な役割を果たしていると考えられている。ScabrousはC末端にfibrinogen relatedドメインを持ちショウジョウバエの感覚神経細胞分化に働く、その脊椎動物ホモログの発生過程における役割はほとんど解析されていない。これまでに、我々は尾索類ホヤの脊索の分化・形成に重要な働きをする転写因子Brachyuryの標的遺伝子であるCi-Scale(Ci-Scabrous-like)のmRNAは脊索細胞のみに特異的に発現することを明らかにしている。興味深いことに、Ci-Scaleタンパク質の局在をCi-Scale:EGFP融合タンパク質あるいは抗Ci-Scale抗体を用いて調べたところ、脊索鞘に加えて脊索細胞外の背側表皮感覚神経細胞に沿って繊維状に伸びて局在することが明らかになった。また、Ci-Scaleのドメイン解析の結果、脊索細胞外での背側表皮感覚神経細胞に沿った発現にはfibrinogen relatedドメインが機能していることが明らかになった。さらに、Ci-Scaleタンパク質の機能を調べるためにCi-Scaleのアンチセンスモルフォリノオリゴによる翻訳阻害を行ったところ、尾芽胚期での脊索の伸長が強く阻害された。またCi-Scaleのミュータントを脊索に発現させると共にNotchのシグナルを遮断すると神経分化の異常が見られた。これらの結果から、Ci-Scaleタンパク質が脊索動物の脊索・神経形成過程で機能している可能性が示唆された。