骨形成タンパク質シグナルを抑制する遺伝子の単離と機能解析

抑制骨形态发生蛋白信号的基因的分离和功能分析

基本信息

批准号：
16027234
负责人：
鈴木厚
金额：
$ 3.84万
依托单位：
Hiroshima University
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

<1 研究目的>骨形成タンパク質(BMP)に対する細胞の応答能は、発生過程の時期および領域に応じてダイナミックに変化していると予想され、形態形成を分子レベルで知るうえで応答能の制御機構を理解することは不可欠である。本研究では、応答能の確立および調節機構を分子レベルで明らかにするために、BMPシグナルを細胞内で抑制する遺伝子の探索と機能解析をおこなう。<2 研究成果>研究代表者らは、BMPシグナルを細胞内で抑制する遺伝子としてホメオドメインを持つ転写因子(G78)を得ており、過剰発現解析により、G78が神経形成の促進に働いていることを示した。平成17年度には、神経分化におけるG78の機能をより詳細に解析するために、(1)G78の機能阻害解析、(2)BMPシグナルに対する応答能の制御におけるG78の必要性の解析をおこない、以下の成果が得られた。[成果1]アンチセンスモルフォリーノオリゴヌクレオチド(MO)を用いてG78の機能阻害解析をおこない、神経形成期におけるG78の必要性について検討した。その結果、初期神経マーカーSox2の発現領域が縮小し、反対に表皮マーカーのKeratinとDlx3の発現領域は拡大した。したがって、G78は神経形成の促進と表皮形成の抑制に働いており、これらの過程に必要であることが分かった。[成果2]MOの注入によりG78の機能を阻害した条件下でBMPシグナルを活性化させ、BMPシグナルに対する外胚葉細胞の応答能の変化を調べた。その結果、G78に対するMOを注入したツメガエル胚から切除した外胚葉細胞は、コントロールに比べてBMPシグナルに対する応答能が高まり、BMPシグナルの直接の標的遺伝子(Msx1,Msx2)の発現が効率よく誘導されることが分かった。したがって、G78はBMPシグナルに対する外胚葉細胞の応答能を抑制していると考えられた。

<1研究目标>预计该细胞对骨形态发生（BMP）的反应能力会根据发育过程的时间和区域动态改变，并且必须了解在分子水平上理解形态发生的响应能力的机制。在这项研究中，我们将探索和分析抑制BMP信号的基因，以阐明分子水平的响应能力和调节的机制。 <2研究结果>研究人员获得了带有同源域作为抑制细胞中BMP信号的基因的转录因子（G78），过表达分析表明，G78在促进神经发生方面起作用。在2005年，为了更详细地分析G78在神经分化中的功能，我们（1）分析G78的功能抑制作用以及（2）分析G78在控制BMP信号响应能力方面的必要性，从而产生以下结果。 [结果1]我们使用反义莫诺利诺寡核苷酸（MOS）对G78进行了功能抑制分析，以检查神经遗传学阶段G78的必要性。结果，早期神经标记物SOX2的表达区域减少了，相反，表皮标记的表达区域角蛋白和DLX3的表达区域被扩展。因此，G78起作用促进神经发生并抑制表皮形成，并且被认为是这些过程所必需的。 [结果2]在通过注射MO抑制G78功能的条件下激活了BMP信号，并且研究了外胚细胞对BMP信号反应的能力的变化。结果，从注入MO至G78的爪蟾胚胎中切除的外胚层细胞比对照组具有更高的响应BMP信号的能力，并且有效诱导了BMP信号的直接靶基因（MSX1，MSX2）的表达。因此，人们认为G78抑制了外胚细胞对BMP信号反应的能力。