転写因子Pax6の標的遺伝子の網羅的探索と発現制御cisエレメントの同定

全面寻找转录因子Pax6靶基因并鉴定表达调控顺式元件

基本信息

批准号：
17054003
负责人：
高橋将文
金额：
$ 2.69万
依托单位：
Tohoku 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：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17054003/
关键词：
マイクロアレイ脳・神経発生・分化転写因子発現制御

项目摘要

脊推動物の神経発生においては、ペアードドメインとホメオドメインを持つ転写因子Pax6が前脳・菱脳・脊髄の神経上皮細胞で領域特異的に発現している。自然発症のPax6変異動物の表現型から、Pax6は非常に多岐に渡る神経系の発生事象に関わることが知られており、様々な標的遺伝子の発現とその下流の遺伝子カスケードを統率し、脳の発生を司ると予想されるが、中枢神経系における標的遺伝子はほとんど明らかになっていない。そこで我々は、神経発生におけるPax6標的遺伝子と下流遺伝子ネットワークを解明するため、野生型とPax6ホモ変異型ラットの初期脳における網羅的な遺伝子発現比較解析を行った。ラット11.5日胚の菱脳及び終脳の領域よりRNAを抽出し、約30,000転写産物に対応するプローブセットを搭載した高密度オリゴヌクレオチドアレイGeneChip(Affymetrix)を用いて得られた遺伝子発現プロファイルを比較し、Pax6の下流遺伝子群を同定した。さらに、リアルタイム定量PCRにより発現量の比を検証するとともに、in situハイブリダイゼーションで発現様式の確認を行い、Pax6標的候補としてFabp7,Unc5h1,Cyp26b1,Dmrt4などの遺伝子を同定した。Pax6変異胚で最も顕著な発現減少を示した遺伝子は脂肪酸結合タンパク質Fabp7であった。電気穿孔法と全胚培養系を組み合わせた過剰発現による機能獲得実験や野生型胚でのRNA干渉による機能欠失実験などの機能解析を行い、Fabp7遺伝子が転写因子Pax6の標的候補であり、神経新生に重要な役割を担うことをJ. Neurosci.誌に発表した。また、LacZレポータートランスジェニックラットの作製により、Fabp7遺伝子発現における領域特異的エンハンサーが転写開始点上流5.7kb以内に存在することを見いだした。

在发生脊柱动物的神经群体中，具有成对结构域和家用结构域的转录因子PAX6在前脑，大脑和脊髓的神经植物中特别表达。已知自然发育的PAX6突变动物的表达类型与非常多样化的神经系统的发生有关，并且各种靶向基因及其下游遗传级联的表达是领先的。在案例中，几乎没有发现中枢神经系统中的靶基因。因此，我们在野生和PAX6 HOMO的早期大脑中进行了全面的基因表达比较分析，以阐明神经产生的PAX6靶基因和下游基因。比较了大鼠11.5天的RNA从胚胎大脑的区域和大脑的末端提取，并比较了与大约30,000个转移产物相对应的探针组的高密度寡核苷酸基因（Affymetrix）。此外，通过真实时间定量PCR验证了表达之比，并通过原位杂交确认形式样式，并且基因（例如FabP7，UNC5H1，CYP5H1，CYP26B1，DMRT4等）被确定为PAX6目标候选者。脂肪酸结合蛋白Fabp7显示出显示PAX6静脉胚胎最显着降低的基因。通过将电穿孔方法和整个胚胎培养系统和功能分析（例如功能缺失实验）通过RNA干扰在野生胚胎中，FABP7基因的功能性采集实验的功能分析是转移因子PAX6的目标候选者J. Neurosci在新生活中起着重要作用。此外，LACZ报告基因LANIC大鼠的产生发现，FABP7基因表达中的区域特异性增强子存在于转移起点上游的5.7kb内。