アフリカツメガエルの尾の再生に働く遺伝子の系統的検索と解析

非洲爪蟾尾部再生相关基因的系统搜索与分析

• 批准号: 13045009
• 负责人: 久保 健雄
• 金额: $ 1.79万
• 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 (A)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13045009/
• 关键词: アフリカツメガエル; 両生類; 器官再生; 分子機構; 遺伝子; cDNA; Pentraxin; レクチン

研究代表者らは、脊椎動物の器官再生の分子機構を解明する目的で、器官再生能が高い両生類(アフリカツメガエル)において、幼生の尾の再生芽で特異的に発現する遺伝子をdifferential display法により検索し、neuronal pentraxin I(NP1)とコラーゲン遺伝子を同定している。本研究では、再生の初期に働く分子を調べる目的で、ツメガエル幼生の尾の切断後、再生芽形成に先立って発現する遺伝子を、differential display法で検索するとともに、NP1の発現をin situハイブリダイゼーション法で詳細に検討した。その結果、アポトーシス促進活性をもつHsp結合タンパク質の遺伝子が、再生芽の形成に先立って一過的に発現することを見出し、その完全長cDNAを得た。このタンパク質は、再生芽形成のための間隙の形成に働く可能性がある。またNP1遺伝子は尾の再生芽の間充織細胞に特異的に発現し、上皮細胞には発現しないことから、再生芽における間充織-上皮相互作用に関わると推測された。一方、同じく高い器官再生能をもつ昆虫(ワモンゴキブリ)では、Ca^<2+>依存性の体液性レクチンのファミリーが存在し、レクチン遺伝子が肢の再生芽に特異的に発現することが示されている。本研究では、ツメガエルの器官再生に働く分子の候補としてこのレクチンのツメガエルホモログの同定も試みた。解析の結果、ツメガエルにもCa^<2+>依存性の血清レクチンのファミリーが存在し、そのメンバーの遺伝子がやはり再生芽選択的に発現することが判明した。ただし、両者は構造上の有意な類似性はなく、機能的なホモログと考えられた。以上、本研究ではツメガエルの器官再生時に選択的に発現する遺伝子群を新しく同定し、その特徴的な発現様式を明らかにした。前段と後段の内容は各々、投稿準備中、投稿中となっている。

为了阐明脊椎动物器官再生的分子机制，研究人员搜索了在两栖动物（Xenopus）（Xenopus）中特异性表达的基因，这些基因使用具有差分显示方法的器官再生潜能，并使用鉴别显示方法，并鉴定出了神经元pentraxin I（NP1）和collagagen基因。在这项研究中，我们使用差分显示方法搜索了在异武士幼虫的尾部和再生芽形成之前表达的基因，并使用原位杂交方法详细检查了NP1的表达。结果，发现在形成再生芽之前，暂时表达具有促凋亡活性的HSP结合蛋白的基因，并获得了全长cDNA。该蛋白质可以作用于形成再生芽形成的间隙。此外，由于NP1基因在尾部的间充质细胞中特异性表达，而不是在上皮细胞中，因此推测它与重生中的间质上皮相互作用有关。另一方面，在昆虫（海洋蟑螂）中也具有高器官再生能力，有一个Ca^<2+> - 依赖性的体液凝集素的家族，表明凝集素基因在肢体的再生芽中特异性表达。在这项研究中，我们还试图鉴定该凝集素的异武属同源物作为Xenopus器官再生的候选分子。分析表明，在Xenopus中还有一个Ca^<2+> - 依赖性血清凝集素的家族，其成员的基因也被选择性地表达了再生芽。但是，两者没有显着的结构相似性，被认为是功能同源物。在这项研究中，我们新确定了一组基因，这些基因在爪蟾的器官再生过程中有选择地表达，从而揭示了它们独特的表达模式。目前正在准备和发布第一部分和第二部分的内容。