TGF-βファミリー分子とその中和分子による網膜内領域特異性決定機構の解明

阐明TGF-β家族分子及其中和分子决定视网膜内区域特异性的机制

基本信息

批准号：
15016111
负责人：
作田拓
金额：
$ 2.88万
依托单位：
Okazaki National Research Institutes
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：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15016111/
关键词：
網膜視蓋投射 Ventroptin BMP-2 BMP-4 TGF-β アンタゴニスト CBF-1

项目摘要

これまでの研究から発生後期の網膜においてVentroptinと逆勾配を持って発現する未知のTGF-βファミリー分子が存在し、この分子とventroptinとの相互作用により前後軸方向における網膜視蓋投射が制御されていることが推測された。そこで、まずVentroptinが網膜において二重勾配をなして発現している発生8日目のニワトリ網膜において、TGF-βファミリー分子の同定を試み、BMP-2、BMP-4、BMP-7、GDF-5、GDF-6、GDF-7の6種類が発現していることを明らかにした。次に、これらTGF-βファミリー分子の発生8日目のニワトリ網膜における発現パターンをin situ hybridizationによって解析したところ、BMP-2が背側・後側で高く腹側・前側で低い勾配を持って発現しており、Ventroptinと相補的な発現パターンを示すことが判明した。またBMP-2の発現開始時期はVentroptinが前後軸方向において勾配を持ち出す時期と一致していた。さらにBMP-2を網膜において異所的に発現させると、Ventroptinの場合とは逆に、ephrin-A2の発現が減少した。以上のことは、前後軸方向における網膜視蓋投射を制御する未知のTGF-βファミリー分子の実体がBMP-2であることを示している。また網膜前側領域特異性決定のマスター遺伝子であるCBF-1の作用機構を解析し、DNA結合依存的および非依存的に他の領域特異的遺伝子群の発現を調節することを明らかにした。特にBMP-2については、CBF-1がBMPシグナルを阻害することにより、BMP-2の発現を負に調節することを示した。

先前的研究指出，在晚期的视网膜中表达的TGF-β家族分子与反向梯度表达，并且该分子和腹膜蛋白之间的相互作用调节前轴心轴中视网膜构图投影。首先，我们试图在第8天鉴定鸡视网膜中的TGF-β家族分子，当时腹膜蛋白在视网膜的双重梯度中表达，并透露表达了六种类型的分子：BMP-2，BMP-4，BMP-4，BMP-7，GDF-5，GDF-5，GDF-6，GDF-6，GDF-6和GDF-7。接下来，当通过原位杂交在发育的第8天在鸡肉视网膜中分析这些TGF-β家族分子的表达模式时，发现BMP-2用高背和后部高腹侧和前梯度表达，显示出对腹膜素的互补表达模式。此外，BMP-2的发作与腹膜内侧面和后轴方向带出梯度的时间一致。此外，在视网膜中以异位表达BMP-2可降低以弗林-A2的表达，而不是腹膜蛋白的情况。以上表明，在前后轴方向上控制视网膜构型投影的未知TGF-β家族分子为BMP-2。我们还分析了CBF-1的作用机理，CBF-1是确定前视网膜特异性的主要基因，并揭示了它以DNA结合依赖性和独立方式调节其他区域特异性基因的表达。特别是，对于BMP-2，我们表明CBF-1通过抑制BMP信号对BMP-2表达进行负调节。