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，研究代表采用差异显示方法，鉴定了一种两栖动物（非洲爪蟾）幼虫尾胚基中特异表达的基因，这种动物具有很高的器官再生能力我们搜索并鉴定了神经元五聚蛋白 I (NP1) 和胶原蛋白基因。在本研究中，为了研究在再生早期起作用的分子，我们使用差异显示方法来寻找非洲爪蟾幼虫断尾后胚芽形成之前表达的基因，并研究了通过原位杂交法对NP1进行了详细研究。结果，我们发现具有促凋亡活性的Hsp结合蛋白的基因在胚基形成之前瞬时表达，并获得了其全长cDNA。该蛋白质可能在胚基形成间隙的形成中发挥作用。此外，NP1基因在尾胚基的间充质细胞中特异性表达，但在上皮细胞中不表达，表明它参与胚基中的间充质-上皮相互作用。另一方面，在同样具有高器官再生能力的昆虫(美洲蟑螂)中，存在Ca 2+ 依赖性体液凝集素家族，并且已经表明凝集素基因在肢芽基中特异性表达。 。在这项研究中，我们还尝试鉴定这种凝集素的非洲爪蟾同源物作为在非洲爪蟾器官再生中发挥作用的候选分子。分析表明爪蟾还具有Ca 2+ 依赖性血清凝集素家族，并且其成员基因也以胚基选择性方式表达。然而，两者之间没有显着的结构相似性，并且它们被认为是功能同系物。在这项研究中，我们鉴定了一组在非洲爪蟾器官再生过程中选择性表达的新基因，并阐明了它们的特征表达模式。第一部分和第二部分的内容分别正在准备发布和正在发布过程中。