腎尿細管の形成と管径調節におけるメダカ多発性嚢胞腎原因遺伝子pcの役割

青鳉多囊肾病基因pc在肾小管形成和管径调节中的作用

基本信息

批准号：
17770190
负责人：
橋本寿史
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

メダカpcは多発性嚢胞腎症を発症する自然突然変異体である。pcでは腎尿細管特異的に管径の拡張が起こる。しかしながら、2006年7月に発表された論文、によると、ヒトではpcオーソログであるglis3の変異は新生児性糖尿病を引き起こすらしい。この報告を受けて、今年度本研究では、メダカとヒト・マウスのglisファミリー遺伝子を比較した。glisファミリー遺伝子の発現ゲノム上のシンテニーから判断すると、哺乳類のpcオーソログはglis3である。glis3の異なる3つの変異遺伝子座を持つ3家系においては、共通して新生児性糖尿病が認められる。3家系のうち1家系では多発性嚢胞腎を発症する。このことは、glis3は腎臓だけでなく膵臓においても重要な機能を担っていることを示唆する。そこで、メダカにおけるpc遺伝子の発現を調べると、膵臓において非常に強い発現が見られた。哺乳類ではglis3の他にglisファミリーとしてglis1およびglis2の相同分子が報告されているが、いずれも機能は不明である。ゲノムデータベースの情報を基に、メダカのglisファミリーを同定したところ、メダカではpcの他に3つの近縁分子が存在した。これらの3分子はいずれも膵臓には発現していたが、腎臓では顕著な発現は認められなかった。ノックアウトマウス哺乳類におけるpc/glis3の機能を明らかにするために、理化学研究所CDB変異マウスチームと共同でglis3ノックアウトマウスの作製に着手し、ヘテロ接合体の単離に成功した。pcと他のglisファミリー分子の腎臓における機能重複pc変異体の胚でglisファミリー分子をノックダウンしたところ、腎臓もしくは膵臓にも何ら表現型は観察できなかった。これらの結果から、メダカではpcだけが腎臓で特に重要な機能を果たしており、他のglisファミリー分子との機能的な重複は示唆されなかった。メダカpc変異体で膵臓に表現型が見られないのは、他のglisファミリー分子の相補によるのではなく、むしろ、魚類の栄養生理学的な特性によるのではないかと考えられる。

Medaka PC是一种自发突变体，会发展多囊肾病。在PC中，管道直径专门在肾小管中扩展。但是，根据2006年7月发表的一篇论文，PC Onthologue Glis3的突变似乎引起了新生儿糖尿病。为了应对这份报告，今年的研究比较了Medaka，人类和小鼠的Glis家族基因。从哺乳动物PC直系同源物的Glis家族基因的表达基因组的同步来看，是Glis3。新生儿糖尿病在三个不同的GLIS3突变基因座的家族中很常见。这三个家庭之一发展了多囊性肾脏疾病。这表明GLIS3不仅在肾脏，而且在胰腺中起着重要作用。因此，当检查了Medaka中PC基因的表达时，发现胰腺中的PC基因表达非常强。除GLIS3外，GLIS1和GLIS2的同源分子已在哺乳动物中作为GLIS家族的一部分报道，但它们的功能尚不清楚。根据基因组数据库的信息，我们确定了Medaka的Glis家族，并发现在Medaka中，除PC外，还有三个密切相关的分子。所有三个分子均在胰腺中表达，但在肾脏中未观察到明显的表达。为了阐明PC/GLIS3在敲除小鼠哺乳动物中的功能，我们开始与Riken CDB突变小鼠团队合作创建GLIS3基因敲除小鼠，并成功隔离了杂合物体。当在PC肾脏和其他Glis家族分子的重叠功能PC突变体的胚胎中撞倒Glis家族分子时，在肾脏或胰腺中未观察到表型。这些结果表明，只有PC在Medaka的肾脏中起着特别重要的功能，并且没有建议与其他Glis家族分子的功能重叠。人们认为，Medaka PC突变体胰腺缺乏表型不是由于其他Glis家族分子的补充，而是由于鱼类的营养生理特性。