Sox遺伝子によるタイプ2コラーゲンの発現制御の進化と軟骨の進化

Sox基因调节2型胶原蛋白表达的进化和软骨的进化

基本信息

批准号：
16027226
负责人：
和田洋
金额：
$ 3.33万
依托单位：
University of Tsukuba
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

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16027226/
关键词：
脊椎動物軟骨進化 Sox9 ホヤドメイン構造 Col2a1 神経堤

项目摘要

軟骨の成分であるコラーゲンやアグレカンの軟骨での特異的な発現は転写因子Sox9によって制御されている。Sox9は、軟骨と同じく脊椎動物を特徴づける細胞である神経堤細胞の分化にも深く関わっている。脊椎動物のSox9にはDNA結合HMGドメインのほかに、N末にダイマー形成に必要なドメイン、C側にはP300/CREBという転写コファクターとの結合に関わるドメインも見られる。このような機能ドメインを獲得しながら、様々な局面でターゲットを変えていく能力を獲得していった可能性が考えられる。そこで、Sox9が神経堤細胞や軟骨の分化に関わる機能を獲得してきた分子進化的な背景を調べるために、ホヤのSox9が脊椎動物に導入したときに神経堤細胞や軟骨細胞を誘導することができるかどうかについて調べた。ホヤのSox9は変態中の肝膵臓原基で一過的な発現をするのみで、軟骨との関連の想像されるような発現は見られない。したがってSox9の神経堤細胞と軟骨細胞の分化に関する機能は、脊椎動物の祖先で獲得されたと考えられる。ところが、ホヤのSox9をニワトリ胚の神経板に強制発現させると、ニワトリSox9を導入したときと同様に、過剰なHNK1陽性の神経堤細胞が誘導されることがわかった。すなわちSox9の神経堤細胞分化に関する機能の進化に新しいタンパク質としての機能ドメインの進化は関わっていなかったと考えられる。また軟骨系細胞株ATDC1を用いて、ホヤのSox9がタイプ2コラーゲンの発現を活性化できるかを調べ、軟骨の分化に関する機能の進化に新しい機能ドメインの進化が関わったかどうかを検討した。その結果ホヤのSox9もタイプ2コラーゲンの発現を活性化できるという結果が得られた。この結果はホヤのSox9にも、上述の軟骨分化に関する機能にのみ必須と考えられているダイマー形成に必要なドメインが見られることと整合的である。

软骨的特定表达和软骨中的软骨组成部分由转录因子SOX9控制。 Sox9也深深地参与了神经rest细胞的分化，这些细胞是表征脊椎动物（如软骨）的细胞。除了脊椎动物SOX9中的DNA结合HMG结构域外，N末端还需要一个二聚体形成的结构域，以及与转录辅助因子结合的域，称为P300/CREB在C侧。在获取此类功能域的同时，他们可能获得了在各种情况下更改目标的能力。因此，为了研究Sox9的分子进化背景，具有与神经rest细胞和软骨分化相关的功能，我们研究了松鼠中的Sox9是否可以诱导脊椎动物时诱导神经冠细胞和软骨细胞。 Squirt中的Sox9仅在变态过程中在肝脏原始原基上瞬时表达，并且没有显示出与软骨相关的类似。因此，据信，在脊椎动物祖先中获得了Sox9在神经rest和软骨细胞的分化方面的功能。然而，发现在鸡胚胎的神经板中强迫Sox9诱导了多余的HNK1阳性神经rest细胞，类似于鸡在鸡中引入Sox9。换句话说，人们认为功能域作为一种新蛋白的演变与Sox9功能与神经rest细胞分化有关的功能的演变不涉及。我们还使用软骨细胞系ATDC1来研究松鼠中的Sox9是否可以激活2型胶原蛋白的表达，并检查了新功能域的演变是否参与与软骨分化有关的功能的演变。结果表明，喷水中的Sox9还可以激活2型胶原蛋白的表达。该结果与以下事实一致：松鼠的Sox9还显示了二聚体形成所需的域，这仅是与上述软骨分化有关的功能所必需的。

项目成果

期刊论文数量（9）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

The phylogenetic states of Paxillosida (Asteroidea) based on complete mitochondria) DNA sequences.

Paxillosida (Asteroidea) 的系统发育状态基于完整的线粒体 DNA 序列。

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Molecular Phvlogenetics and Evolution 36
影响因子：
0
作者：
Mioko Matsubara;Mieko Komatsu;Takeshi Araki;Shuichi Asakawa;Shin-ichi Yokobori;Kimitsuna Watanabe;Hiroshi Wada
通讯作者：
Hiroshi Wada

Morphological diversity of larval skeletons in the sea urchin family Echinometridae (Echinoidea: Echinodermata).

海胆科棘皮动物（Echinoidea：Echinodermata）幼虫骨骼的形态多样性。