左向きのノード流による左右非対称な遺伝子発現制御機構の解明

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マウス胚の左右軸形成の初期決定機構を解明するため、ノードのNodalシグナルについて以下の2点を解析した。特に(1)の解析が可能になったのは、昨年度に申請者がリン酸化Smad2(PSmad2)の免疫染色に成功したことよりNodalシグナルが伝わる部位を正確に特定可能になったことが大きい。(1)PSmad2がノードで左右非対称になるための機構《ノードにおいてNodalはどの経路から細胞内にシグナルを伝えるのか?》Nodalがノード表面からシグナルを伝えるならば、Nodalはノード流により左側へ偏って局在し、その結果ノードでPSmad2が左右非対称になることが考えられる。しかし、申請者はrecombinant Nodalタンパクを加えて培養した胚のPSmad2がコントロール胚と変わらないことを見いだし、Nodalはノードの細胞のbasolateral側からシグナルを伝え、ノード流に影響されないことを明らかにした。《ノードにおけるNodalシグナルの左右非対称性の制御》昨年度、PSmad2の左右非対称性をCer1-2が制御していることを明らかにした。今年度、私はCer1-2の他にもGDF1がNodalシグナルの左右非対称性を制御していることを、GDF1変異マウスの解析により明らかにした。(2)ノードの左右非対称なNodalシグナルが左右軸形成に果たす役割昨年度、私はNodal受容体Alk4のドミナントネガティブ型をノード両脇に発現させるトランスジェニックマウス胚の解析により、ノードのNodalシグナルが左右軸形成に何らかの役割を果たすことを示した。今年度、私は同様の解析をSmad3(Nodalシグナルを伝える転写因子)のドミナントネガティブ型を用いて行っており、現在F0胚とF1ラインを解析中である。