新奇Rhoファミリータンパク質による頭部形成の制御機構の解析

新型Rho家族蛋白控制头部形成的机制分析

• 批准号: 16770164
• 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 Young Scientists (B)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16770164/
• 关键词: 豆部形成; 初期発生; アフリカツメガエル; シグナル伝達

研究代表者は頭尾軸および背腹軸の形成機構を解明することを目的として、アフリカツメガエル胚を用いた発現クローニング法をおこない、頭部の形成を阻害する遺伝子を単離した。この遺伝子は細胞骨格の制御に重要な役割を果すRhoファミリーに属する新奇の遺伝子であり、頭部形成を阻害することからkao-nashi(kash)と名付けた。kash遺伝子は、原腸胚期の原口上唇部に強く発現しており、神経胚期には頭部外胚葉部分、特に将来の神経堤細胞領域に発現の局在が認められることから、外胚葉細胞の分化・移動に関与する可能性が考えられた。本研究では、(1)過剰発現および機能阻害実験によって頭部外胚葉形成におけるkash遺伝子の機能を明らかにすること、(2)酵母Two-hybridスクリーニング法によってkashタンパク質と結合するタンパク質を同定し、初期胚におけるkashタンパク質の作用機構および活性制御機を解析すること、(3)神経堤細胞領域におけるkash遺伝子の発現制御機構を解析することを主な目的とした。これまでに、(1)Kashの過剰発現によって、神経堤細胞マーカーの発現領域が拡大すること、(2)酵母Two-hybridスクリーニング法によって単離されたkash結合タンパク質にはアクチン制御タンパク質に関連した遺伝子群が複数含まれていること、(3)神経堤細胞の形成に関与するWntシグナルによって、Kash遺伝子の発現が誘導されることが明らかになった。今後は、kash遺伝子のより詳細な機能阻害実験、およびkash結合タンパク質の機能解析を中心に研究をおこなう予定である。

为了阐明头尾轴和背腹轴的形成机制，主要研究人员利用非洲爪蟾胚胎进行了表达克隆方法，并分离出了抑制头部形成的基因。该基因是属于Rho家族的一个新基因，在调节细胞骨架中发挥重要作用，因抑制头部形成而被命名为kao-nashi（kash）。 kash基因在原肠胚阶段在胚孔的上唇中强烈表达，并且其表达定位于头部外胚层，特别是在神经胚阶段的未来神经嵴细胞区域，人们认为它可能参与其中。在细胞分化和迁移中。在本研究中，我们（1）通过过表达和功能抑制实验阐明了kash基因在头部外胚层形成中的功能，（2）通过酵母双杂交筛选方法鉴定了与kash蛋白结合的蛋白质，主要目的是分析kash基因在头部外胚层形成中的功能。早期胚胎中kash蛋白的作用机制和活性调节；（3）分析kash基因在神经嵴细胞区域表达的调控机制。到目前为止，我们已经证明（1）Kash的过表达扩大了神经嵴细胞标记物的表达区域，（2）通过酵母二杂交筛选分离的Kash结合蛋白与肌动蛋白调节蛋白相关。基因表达由 Wnt 信号诱导，Wnt 信号参与神经嵴细胞的形成。未来，我们计划开展更详细的kash基因功能抑制实验和kash结合蛋白功能分析的研究。