新規遺伝子による腎臓発生制御機構

新基因控制肾脏发育的机制

基本信息

批准号：
19659220
负责人：
西中村隆一
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Kumamoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19659220/
关键词：
腎臓発生ノックアウトマウスマイクロアレイ後腎間葉

项目摘要

10個のzincフィンガーを持つ核内因子Salllは腎臓前駆細胞集団である後腎間葉に発現し、かつこのノックアウトマウスは腎臓を欠損する(西中村らDevelopment,2001)。腎臓発生に関わる新たな遺伝子を探索するために、Salllの遺伝子座にGFPをノックインしたマウスを作成した(高里らMech.Dev.,2004)。このマウスの後腎間葉をFACSで採取してマイクロアレイ及びin situ hybridizationで候補遺伝子を抽出し、さらにノックアウトマウスを作成することで、腎臓発生に必須な遺伝子KIF-kを同定した。本研究はこの遺伝子による腎臓形成の分子機構を解明することを目的とする。KIF-kノックアウトマウスは出生時に腎臓を欠損するが、後腎発生当初から尿管芽の侵入障害がみられた。この過程に重要な液性因子Gdnfの発現が低下し、GdnfとKIF-kの二重ヘテロマウスの腎臓形成不全が増悪することから、KIF-kは最終的にGdnfの維持に重要であることが明らかになった。KIF-kがGdnfを直接運んでいる可能性、繊毛やShhシグナルに関わる可能性は否定され、後腎間葉の細胞接着に関わる可能性が高くなっている。細胞株でのKIF-kの過剰発現によって細胞接着が変化することもこれを支持している。KIF-kが細胞骨格に沿って何かを運んでいると仮定して、細胞接着変化を説明できるKIF-kの積荷(カーゴ)の同定を急いでいる。キネシン遺伝子の欠失によって特定の臓器が丸ごと欠損するのは初めての報告であり、腎臓発生のみならず細胞生物単的にも新たな概念を提唱できると考えている。

核因子 Sall 具有 10 个锌指，在后肾间充质中表达，后肾间质是肾脏祖细胞群，而这种基因敲除小鼠缺乏肾脏（Nishinakamura 等人，Development，2001）。为了寻找参与肾脏发育的新基因，我们创建了在 Sall 基因座上敲入 GFP 的小鼠（Takasato 等人 Mech.Dev.，2004）。通过FACS收集该小鼠的后肾间充质，通过微阵列和原位杂交提取候选基因，并创建敲除小鼠以鉴定肾脏发育必需的基因KIF-k。本研究的目的是阐明该基因形成肾脏的分子机制。 KIF-k 敲除小鼠出生时缺乏肾脏，但从后肾发育开始就观察到输尿管芽侵袭受损。对此过程很重要的体液因子 Gdnf 的表达降低，Gdnf 和 KIF-k 双杂合小鼠的肾发育不全加剧，这表明 KIF-k 对于维持 Gdnf 至关重要。 KIF-k直接转运Gdnf或参与纤毛或Shh信号传导的可能性已被排除，并且KIF-k参与后肾间质细胞粘附的可能性增加。细胞系中 KIF-k 的过度表达会改变细胞粘附，这一事实也支持了这一点。假设 KIF-k 沿着细胞骨架运输某些物质，我们正在努力识别可以解释细胞粘附变化的 KIF-k 货物。这是第一份关于特定器官因驱动蛋白基因缺失而完全缺陷的报告，我们相信我们不仅可以为肾脏发育而且可以为细胞生物学提出一个新概念。