マウスPtc突然変異体の発生遺伝学

小鼠 Ptc 突变体的发育遗传学

基本信息

批准号：
13045050
负责人：
城石俊彦
金额：
$ 1.92万
依托单位：
National Institute of Genetics
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-13045050/
关键词：
Shh Ptc 形態形成

项目摘要

Shhタンパクは、形態形成に重要な働きをする分泌性のシグナル分子である。本研究では、ptc遺伝子のhypomorphなアリルであるmes変異体を用い、胎生後期におけるptcの機能解析を行う。Mes変異とptcノックアウトアリルとのコンパウンドヘテロ個体(ptc^~/ptc^<mes>)における肺の形態を発生の段階を追って調べた。その結果、発生中期(〜E15)までは肺の形態に大きな異常は見られなかったが、E16でわずかに、そしてE17、E18とより重度な間葉細胞の過増殖が観察された。一方、将来肺胞を形成する上皮性内胚葉細胞には、大きな増殖異常は観察されなかった。また、肺の発生期に細気管支の先端部や基部で部位特異的に発現する遺伝子(SP-C、CC-10)の発現を調べたところ、これらの遺伝子の発現領域に異常は見られなかった。よって、ptc^~/ptc^<mes>胚における間葉細胞の過増殖は、基部-先端部軸形成異常による2次的な影響でない事が明らかとなった。以上の結果より、mes突然変異によって失われたptcのC末端ドメインは、肺の基部-先端部軸形成には必須ではないが、発生後期に間葉細胞の増殖抑制に関与していることが明らかとなった。ptc^~/ptc^<mes>胚における神経管背腹軸形成を調べるため、神経管の特定に位置に形成される神経細胞のマーカー遺伝子の発現領域を解析した。その結果、ptc^~/ptc^<mes>胚において、高濃度のShhによって誘導されるNkx2.2だけでなく、中濃度のShhによって誘導されるNkx6.1の発現領域にも異常は見られなかった。さらに、神経管背側で発現し低濃度のShhによって抑制されるPax3の発現領域にも異常は観察されなかった。よって、PtcのC末端ドメインは、神経管の背腹軸決定に必須ではないことが明らかとなった。以上の結果をまとめると、ヘッジホグシグナル伝達系は、PtcのC末端ドメインを必要とする間葉細胞の増殖調節に関与する系と、必要としない神経管背腹軸形成に関与する系の2つに分岐している可能性が示唆された。

Shh蛋白是一种分泌信号分子，在形态发生中发挥重要作用。在本研究中，我们将利用ptc基因的亚等位基因mes突变体来分析ptc在胚胎晚期的功能。在每个发育阶段对具有 Mes 突变和 ptc 敲除等位基因的复合杂合个体 (ptc^~/ptc^<mes>) 的肺部形态进行了研究。结果，直到发育中期（〜E15），肺部形态没有观察到重大异常，但在E16时观察到间充质细胞轻微过度增殖，在E17和E18时更为严重。另一方面，在未来形成肺泡的上皮内胚层细胞中没有观察到重大的生长异常。此外，当我们研究肺发育过程中细支气管尖端和基部特异性表达的基因（SP-C、CC-10）的表达时，在这些基因的表达区域中没有发现异常。因此，很明显，ptc^~/ptc^<mes>胚胎中间充质细胞的过度增殖并不是基尖轴发育不良的继发效应。这些结果表明，由于mes突变而丢失的ptc的C端结构域对于肺近心尖轴的形成不是必需的，但参与抑制发育后期的间充质细胞的增殖事情变得清楚了。 ptc^~/ptc^<mes>为了研究胚胎神经管背腹轴的形成，我们分析了神经管特定位置形成的神经元标记基因的表达区域。结果，在ptc^~/ptc^<mes>胚胎中，不仅在高浓度Shh诱导的Nkx2.2表达区域中观察到异常，而且在中浓度Shh诱导的Nkx6.1表达区域中也观察到异常。嘘，没有。此外，Pax3的表达区域没有观察到异常，该区域在神经管的背侧表达并被低浓度的Shh抑制。因此，表明Ptc的C端结构域对于确定神经管的背腹轴不是必需的。总结以上结果，hedgehog信号系统由两个系统组成：一个参与间充质细胞增殖的调节，需要Ptc的C端结构域，另一个参与间充质细胞背腹轴的形成。神经管，不需要 Ptc 的 C 末端结构域，有人认为可能存在分支。