体腔内における、内臓器官の三次元的配置を決定する遺伝的機構に関する研究

决定体腔内脏器三维排列的遗传机制研究

• 批准号: 13045045
• 负责人: 松野 健治
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: Tokyo University of Science
• 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-13045045/
• 关键词: 左右軸; 左右性; 左右非対称性; 消化管; ショウジョウバエ; 遺伝的スクリーン; 非対称分裂; inscuteable

本研究課題では、動物の体腔内における内臓器官が、遺伝的に制御された空間的位置関係をたもって配置される一般的な現象の基本原理を理解することを目的として研究をおこなった。我々は、遺伝学的アプローチを用いた研究が展開できるショウジョウバエの消化管が、種固有の三次元パターンで配置されていることに着目してきた。ショウジョウバエの消化管は、発生上の由来が異なる、前、中、後腸の3つの部分からなる。前、中、後腸は、はじめ、正中線にそって左右対称に形成されたのち、背腹軸方向への屈曲と同時に、決められた方向に一定角度だけ回転することで、結果的に、一貫した左右非対称性を示すようになる。本研究では、このような消化管の明瞭な左右非対称性に焦点をあてた。消化管の左右性に異常を示す突然変異体の遺伝的スクリーンや、遺伝子発現パターンを指標とした左右非対称に発現する遺伝子のスクリーンによって、消化管の左右非対称な三次元配置を制御する遺伝子を、全ゲノムのなかからシステマティックに検索した。その結果、これまでに、前腸に逆位が起こる突然変異体を、2系統同定できた。このうちの1つについて、突然変異の原因遺伝子を同定したところ、inscuteableであることが明らかになった。Inscuteableには、2つの機能がある。1つは、分裂軸の方向の決定であり、もう1つは、特定のタンパク質を一方の細胞極に集め、非対称に分配する機能である。そこで、inscuteableの下流で機能し、細胞運命を決定するタンパク質の非対称な分配に必須なmirandaの突然変異体を調べたところ、逆位は観察されなかった。このことから、inscuteableでみられる逆位は、非対称分裂の異常による細胞運命決定の誤りに由来するのではなく、分裂軸の方向の異常によるものだと考えられた。現在、上で述べた2つのスクリーンを、大規模におこなっている。

该研究项目的目的是了解动物体腔内的内脏器官按照遗传控制的空间关系排列的一般现象的基本原理。我们关注的事实是，果蝇的消化道可以使用遗传方法进行研究，其排列成物种特异性的三维模式。果蝇胃肠道由三个发育起源不同的部分组成：前肠、中肠和后肠。前、中、后肠最初沿中线对称形成，然后同时沿背腹轴方向弯曲并按预定方向旋转一定角度，导致其开始呈现一致的左右不对称性。在这项研究中，我们关注的是胃肠道明显的左右不对称性。对胃肠道左右侧表现出异常的突变体以及以基因表达模式为指标不对称表达的基因进行遗传筛选，用于鉴定控制胃肠道A的不对称三维排列的基因。对整个基因组进行了系统搜索。结果，到目前为止，我们已经鉴定出两个前肠倒置的突变株。当导致其中一个基因突变的基因被鉴定出来时，人们发现它是不可预测的。 Inscuteable 有两个功能。一是分裂轴方向的确定，二是将特定蛋白质组装到一个细胞极并不对称分布的能力。当我们检查米兰达突变体时，没有观察到倒置，米兰达突变体在 inscuteable 下游发挥作用，并且对于决定细胞命运的蛋白质不对称分布至关重要。这表明在 inscuteable 中观察到的倒转不是由于不对称分裂异常导致的细胞命运决定错误，而是由于分裂轴方向异常。目前，我们正在大规模进行上述两个屏幕。

项目成果

Kishi, N.: "Murin homologs of deltex define a novel gene family involved in vertebrate Notch signaling and neurogenesis"Int. J. Dev. Neurosci.. 19. 21-35 (2001)

Kishi, N.：“deltex 的 Murin 同源物定义了一个参与脊椎动物 Notch 信号传导和神经发生的新基因家族”Int.

Kitagawa, M.: "Mastermind coordinates the nuclear form of Notch and a CSL protein to bind a transcriptional activator complex on target promoters"Mol. Cell. Biol.. 13. 4337-4346 (2001)

Kitakawa, M.：“Mastermind 协调 Notch 的核形式和 CSL 蛋白，以结合目标启动子上的转录激活因子复合物”Mol。

Matsuno, K.: "Involvement of a proline-rich motif and RING-H2 finger of Deltex in the regulation of Notch signaling"Development. (印刷中). (2002)

Matsuno, K.：“富含脯氨酸的基序和 Deltex 的 RING-H2 指状体参与 Notch 信号传导的调节”（出版中）。

Yamamoto N.: "Role of Deltex-1 as a transcriptional regulator downstream of the Notch receptor"J. Biol. Chem.. 276. 45031-45040 (2001)

Yamamoto N.：“Deltex-1 作为 Notch 受体下游转录调节因子的作用”J.