体軸形成を制御するxE2F転写因子の活性制御機構

控制体轴形成的xE2F转录因子的激活控制机制

基本信息

批准号：
13045029
负责人：
鈴木厚
金额：
$ 1.98万
依托单位：
Hiroshima University
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-13045029/
关键词：
E2F転写因子体軸形成初期発生

项目摘要

[目的]脊椎動物の発生過程におけるホメオボックス遺伝子の領域特異的な発現は、体軸の形成過程において重要な役割を果たしている。しかしながら、ホメオボックス遺伝子を胚の限定した領域に発現させるメカニズムは未だに解明されていない。我々は、この問題にアプローチするために、アフリカツメガエル胚の腹側と後方に特異的なホメオボックス遺伝子(Xhox3、HoxB9)の発現を誘導する因子のスクリーニングをおこない、Xenopus E2F(xE2F)を得た。本研究では、前後軸、背腹軸の形成過程におけるxE2Fの活性制御機構を明らかにすることを目的として、機能スクリーニングをおこない、xE2Fの活性を調節する遺伝子を単離することを試みた(1)。また、前後軸形成の分子機構を解明することを目的として、xE2Fと同様に後方特異的なホメオポックス遺伝子の発現を誘導し、前後軸形成を調節する新しい遺伝子を単離することを試みた(2)。[成果]1.xE2F RNAとアフリカツメガエル原腸胚ライブラリー由来のRNAをツメガエル胚に注入した後、アニマルキャップにおける遺伝子発現をRT-PCR法によって定量して、xE2FによるXhox3またはHoxB9の発現誘導活性を増強または抑制する遺伝子を探索した。その結果、xE2FによるXhox3の発現を増強する候補遺伝子を単離した。塩基配列の解析の結果、この遺伝子は新奇な遺伝子であることが分かった。2.中枢神経系の発生過程では、前方神経の一部が後方化されて神経の前後軸が作られると考えられている。我々は、前方神経の誘導因子nogginをコードするRNAとアフリカツメガエル原腸胚由来のRNAをツメガエル胚に注入した後、アニマルキャップにおける遺伝子発現をRT-PCR法によって定量して、後方神経マーカーを誘導する遺伝子を探索した。その結果、アフリカツメガエルのp53転写因子(Xp53)を単離した。RNAインジェクション法によりXp53をアフリカツメガエル初期胚で過剰発現させて、前後軸形成に対する影響を解析した結果、Xp53発現胚では多くの胚で頭部構造の欠失(胚の後方化)が起こることが明らかになった。

[目的]脊椎动物发育过程中同源框基因的区域特异性表达在体轴的形成中发挥重要作用。然而，同源盒基因在胚胎有限区域表达的机制尚未阐明。为了解决这个问题，我们筛选了诱导非洲爪蟾胚胎腹侧和后部区域特异的同源盒基因（Xhox3、HoxB9）表达的因子，并获得了非洲爪蟾E2F（xE2F）。在本研究中，我们进行了功能筛选，并试图分离调节xE2F活性的基因，旨在阐明xE2F活性在前后轴和背腹轴形成过程中的控制机制(1)。此外，为了阐明前后轴形成的分子机制，我们尝试诱导类似于xE2F的后部特异性同源氧化基因的表达，并分离出调节前后轴形成的新基因（2）。 [结果] 1.将xE2F RNA和来自非洲爪蟾原肠胚文库的RNA注射到非洲爪蟾胚胎中后，通过RT-PCR对动物帽中的基因表达进行定量，并搜索xE2F诱导的Xhox3或HoxB9表达的基因。这。结果，我们分离出了一个通过xE2F增强Xhox3表达的候选基因。碱基序列分析表明该基因是一个新基因。 2. 在中枢神经系统的发育过程中，一些前神经被认为变成后神经，形成神经的前后轴。我们将编码前神经诱导剂头蛋白的 RNA 和来自非洲爪蟾原肠胚的 RNA 注射到非洲爪蟾胚胎中，然后通过 RT-PCR 量化动物帽中的基因表达，以诱导后神经标记。结果，我们分离出了非洲爪蟾 p53 转录因子 (Xp53)。通过使用RNA注射方法在早期非洲爪蟾胚胎中过度表达Xp53并分析其对前后轴形成的影响，我们发现许多表达Xp53的胚胎失去了头部结构（胚胎的后位）。