網膜視細胞における転写因子Otx2とCrxの機能解析

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網膜視細胞の発生に重要な転写因子をコードするOtx2(orthodenticle homolog)およびCrx(conerod homeobox)遺伝子は、同じ視細胞前駆細胞に発現し、同じホメオドメインファミリーに属し、同じDNA結合配列をもっているにも関わらず、発現時期が約一日違うだけで別の機能をもっている。そこで、両遺伝子のプロモーター下にもう一方の遺伝子をつなげたコンストラクトをそれぞれ作製し、ノックアウトによって遺伝子が欠損しているマウスにトランスジェニックの手法を用いて導入する。これは、両蛋白質の機能は発現時期が異なっても同じ機能を持つのか、あるいは異なっているのかを動物生体内にて検討し、網膜視細胞の発生に関わる両遺伝子の機能メカニズムを明らかにしていく。この実験から、Otx2とCrxの機能の違いが両転写因子の発現するタイミングによるものか、あるいは蛋白質の違いによるものなのかを解明する。申請者は、本研究に必要なトランスジェニックマウスを作製した。Otx2のコンディショナルノックアウトマウスにOtx2プロモーター下でCrxを発現する場合、部分的な視細胞のレスキューを形態的および視細胞の成熟マーカーにて確認した。視細胞の成熟マーカーを用いた免疫染色では、桿体細胞のマーカーであるRhodopsinと錐体細胞のマーカーであるPNAの発現が部分的に認められた。一方、CrxのKOマウスに、Crxの発現に合わせてOtx2を発現させたマウス網膜から組織切片を作製し、免疫染色にて視細胞の外節が形成されているかどうかを確認したが、外節の形成は確認されなかった。よって、Otx2にはCrxの様に外節を形成し視細胞を成熟させる機能はないことが示唆された。