位置情報の認識による領域の区画化とその形態形成における役割の解明

通过识别位置信息阐明区域划分及其在形态发生中的作用

基本信息

批准号：
16027211
负责人：
小嶋徹也
金额：
$ 3.84万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

発生過程における基本的なメカニズムの1つは、モルフォゲン・シグナルによる位置特異的な転写因子群の発現の誘導による領域の区画化である。本研究では、ショウジョウバエの成虫肢の発生過程をモデルシステムとして、その具体的なメカニズムや各転写因子の下流についての解明を目指して研究した結果、以下の事を明らかにした。1)ショウジョウバエの肢の先端部分である先付節と付節領域は、aristaless, clawless, Lim1とBarといったホメオボックス遺伝子間の複雑な相互発現制御作用によって確立・維持される。昨年度までに、マイクロアレイ解析から先付節及び第5付節で発現する事が分かった、胚期の気管形成を支配するbHLH-PASタンパク質をコードするtrachealessは、aristaless/clawless/Lim1とBarの間の相互発現制御機構が正確に働くために必要である事を明らかした。今年度は、trachealessの機能解析をさらに詳細に行い、trachealessはもう一つのbHLH-PASタンパク質をコードするtangoと協調的に働いている事、先付節ではBarの発現を負に付節では正に制御するという、二つの領域にまたがりながらそれぞれの領域で反対の機能を果たす事により、先付節/付節領域の正確な境界形成を行っている事を明らかにした。2)3齢幼虫後期で第5付節特異的に発現することが知られているホメオボックス遺伝子nubbinについての解析から、nubbinは最初はBarの発現領域と先付節を含む広い領域で発現しているが、発生と共にその発現が第5付節に限局される事、先付節での発現の抑制はLim1による事、nubbinはBarの発現を正に制御している事、などが明らかとなり、先付節/付節間の領域化には想像以上に様々な転写因子の相互発現制御機構が重要である事が分かってきた。

开发过程中的一种基本机制是通过形态学信号诱导一组位置特异性转录因子的表达来对区域进行分区化。在这项研究中，我们调查了成年果蝇作为模型系统的发展过程，旨在阐明每个转录因子的特定机制和下游，并揭示了以下内容：1）尖端节点和节点区域，这些区域是果蝇四肢的尖端，并由同源型基因等复杂的互相控制动作确定并维持了诸如Hareobox基因之间的复杂表达控制。到去年，微阵列分析表明，在胚胎阶段编码控制气管形成的BHLH-PAS蛋白的气管蛋白，发现在前面和第五部分中表达，这对于aristalss/clawless/clawless/lim1和bar之间的相互表达机制的精确功能是必不可少的。今年，我们对气管进行了进一步的详细功能分析，揭示了气管与探戈（Tango）合作的工作，该探戈（Tango）编码另一种BHLH-PAS蛋白质，并且在每个区域中均具有相反的功能，跨越了两个区域，从而在每个区域中执行相反的功能。 2) Analysis of the homeobox gene nubbin, which is known to be specifically expressed in the fifth section at the late stage of the third instar larva, revealed that although nubbin is initially expressed in a wide area including the Bar expression region and the pre-party node, as it develops, its expression is limited to the fifth section, and that the expression in the pre-party node is caused by Lim1, and that nubbin properly regulates the栏的表达。据透露，各种转录因子的相互表达控制机制比您想象的，对于派对前节点和聚会前节点之间的区域。