嗅覚受容体多重遺伝子の発現制御機構からみた脊椎動物の進化

从嗅觉受体多基因表达调控机制看脊椎动物进化

基本信息

批准号：
17018009
负责人：
西住裕文
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：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

マウス嗅覚系において、個々の嗅細胞は千種類以上存在する嗅覚受容体(odorant receptor : OR)遺伝子の中から一種類のみを選択的かつ相互排他的に発現する。当グループでは既に、トランスジェニックマウスを用いた発現系により、MOR28遺伝子クラスターにOR遺伝子の発現に必要なヒトとマウスの間で配列が保存されたホモロジー(H)領域を見出した。このH領域は、そこに形成されると思われるchromatin remodeling複合体が各OR遺伝子のプロモーターと相互作用することにより、OR遺伝子の選択と活性化の制御に関与していると考えられる。本研究では、OR遺伝子の単一発現に必要なLCRやエンハンサー、プロモーターなどの制御領域を効率良く同定し、それに含まれるシスエレメントを絞り込むために、ゼブラフィッシュにおけるトランスジーンの発現系を用いることにした。通常ゼブラフィッシュのOR遺伝子プロモーターにGFP遺伝子をつないでゼブラフィッシュ胚に導入し、一過的に嗅細胞における発現を見ても、GFPの発現頻度は極めて低い。そこで、このゼブラフィッシュのトランスジェニックコンストラクトにマウスMOR28クラスターのH領域を付加し、その効果を調べたところ、GFPを発現する魚の個体数および嗅細胞数が著しく増加した。一連の解析の結果、1)付加するH領域のORプロモーターに対する相対的方向はGFPの発現頻度の上昇に影響を与えないが、2)H領域をタンデムに繋いでコピー数を増やすとGFPの発現頻度はさらに上昇すること、3)当初2kbとされたH領域は様々な欠失変異の解析の結果、最小約200bpでも機能することなどが示された。ここで用いたゼブラフィッシュの発現系は、H領域に含まれるシス配列の特定、更にはそれら変異体の解析に極めて効果的である。今回得られた結果は、マウスのH領域がゼブラフィッシュのORプロモーターにも作用することを示すと共に、ゼブラフィッシュのOR遺伝子系にも同様のシス領域とそれを用いた制御機構のあることを示唆している。

在小鼠嗅觉系统中，单个嗅觉细胞是选择性的，并从嗅觉受体（气味受体）基因中互连，该基因存在于1,000多种类型。该小组已经找到了一个同源（H）区域，在该区域中，由于转基因小鼠而导致的MOR28基因簇中所必需的人类和基因表达或基因所必需的小鼠之间的序列。该H区域认为，似乎在那里形成的染色质重塑复合物与每个或基因的启动子相互作用，并且参与了控制或基因选择和激活的控制。在这项研究中，为了有效识别控制区域（例如LCR，增强子和基因表达）所需的启动子，并使用斑马鱼中的转基因表达系统缩小所包含的顺式元素。通常，GFP基因与斑马鱼或基因启动子连接到斑马鱼胚胎中，即使嗅觉细胞中的表达被忽略了，GFP的表达也极低。因此，当将小鼠MOR28簇的H-区域添加到斑马鱼转基因构建体中，并检查了效果时，表达GFP的鱼类和嗅觉细胞的数量会显着增加。由于一系列分析，在添加的H区域中与启动子或启动子的相对方向不会影响GFP表达的增加，但是2）2）GFP通过将H面积连接到串联串联和增加了副本的数量。这里使用的斑马鱼表达系统非常有效地识别H区域中包含的顺式序列以及对这些变体的分析。这次获得的结果表明，小鼠的M区域也作用于斑马鱼或启动子，并表明斑马鱼或遗传系统具有相似的顺式区域，并且使用它正在使用它。