中脳形成と脊髄の周期的な構造獲得におけるHes5の役割

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中脳の神経分化は吻側で早く進むという前後に勾配を持った発生様式を取る。転写因子En2は中脳尾側で強く吻側で弱く発現し、中脳の吻尾軸の発生を制御することが知られている。私たちは、En2によって抑制される遺伝子でそれ自身は下流の遺伝子を抑制する遺伝子として二つのHes5を単離した。これは最近報告されたHes5-1、Hes5-3と同じ物であった。ニワトリ3日胚でそれぞれ中脳の吻側に強く発現しているが、詳しく解析するとHes5-1がより吻側に、Hes5-3がより尾側に発現していることがわかった。また別に神経分化を促進する可能性が報告されているHes familyのHes6-1,Hes6-2も単離した。この二つのHes6は中脳の前側に発現しており、神経前駆細胞に発現するDelta1と似た発現パターンを示し、神経分化に関与していることが考えられる。Hes5の機能を解析するため、それぞれのHes5を2日胚の中脳に強制発現した。48時間後に神経分化マーカーで染色すると、神経分化が抑制されていた。Hes6に対する影響を解析するとHes5-1はHes6-1,Hes6-2を両方とも抑制した。しかしHes5-3はHes6-2に対して強い抑制を示したが、Hes6-1に影響を及ぼさなかった。またHes5-1とHes5-3がお互いに抑制しあっていた。二つのHes5は神経分化の抑制という同じ機能を持つが、その発現パターンと下流の遺伝子に対する影響の違いから、異なった機能を持つのではないかと推測された。Hes遺伝子の相互作用が、中脳吻尾軸における神経分化の勾配を調節しているのではないかと考えられた。これらの結果をまとめ発表する予定である。