器官形成過程におけるWnt関連因子の機能解析

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昨年度の研究成果から,恒常的プロモーター(CAGプロモーター)下に,Wnt/canonicalシグナル抑制因子,Dickkopfl(Dkkl)遺伝子を連結した過剰発現トランスジェニックマウス(CAG-Dkklマウス)では,前脳の縮小が見られた。そこで,実際,このDkkl遺伝子過剰発現マウスでWnt/canonicalシグナルが,野生型胚よりも,抑制されているのかどうかTop-galトランスジェニックマウス(Wnt/canonicalシグナル最下流で作用する転写因子Tcf/lef転写因子の結合配列にレポーター遺伝子LacZ遺伝子を連結させたコンストラクトを持つマウス)と交配させることによって検討した。Top-galトランスジェニックマウスでは,頭部表皮外胚葉,頭部間葉細胞でX-galの活性が見られるが,CAG-Dkklマウスではそれら活性が劇的に減少していることがわかった。さらに,Wnt/canonicalリガンドの一つであるWnt8A遺伝子の過剰発現マウスを作製し,その表現型の解析を行った。結果,Wnt8A遺伝子過剰発現マウスでは,前脳がほとんど形成されないことがわかった。これらの結果から,マウス胚における前脳形成には,Wnt/caonicalシグナルの抑制と活性化がバランス良く調整されることが,前脳形成に重要であることがわかった。またWnt以外にも,脊椎動物において正常なボディパターニングに重要な分泌性因子として,BMP因子がある。BMP因子群も数多くのファミリー遺伝子を持っており,Wnt因子と同様に単独遺伝子欠損マウスでは,ファミリー遺伝子の相補によって,表現型として現れてこないことがある。そこで,BMPシグナル抑制因子である,Noggin遺伝子を用いて,過剰発現マウス(CAG-Nogginマウス)を作成した。CAG-Nogginマウスでは,原条形成時期において異常が見られ,その直後,胚性致死となることがわかった。