レトロウイルスベクターを用いたホメオボックス遺伝子の肢芽形態形成における機能解析

使用逆转录病毒载体对肢芽形态发生中的同源盒基因进行功能分析

基本信息

批准号：
06780610
负责人：
横内裕二
金额：
$ 0.64万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06780610/
关键词：
ニワトリ肢芽ホメオボックス Hox ウイルス軟骨形態形成分節

项目摘要

我々は、ニワトリ胚肢芽において、HoxAクラスターのAbd-B遺伝子群が基部先端軸に沿って領域特異的に発現し、その発現境界が軟骨原基の分節的形成過程と一致することを見いだした。このことから、これらの遺伝子群は肢芽軟骨原基の分節的形成過程と、個々の軟骨原基の基部先端軸に沿った領域特異的な形態形成過程を支配していることが予想された。我々はそのうちの一つであり掌特異的に発現するHoxa-13を選び、上記の仮説を検証することを目指した。まず、軟骨原基の領域特異的形態形成能のHoxa-13による支配を証明するために、複製能を持つレトロウイルスベクターを用いてHoxa-13をニワトリ胚肢芽において異所的に強制発現させたところ、前腕骨の長骨が極端に短縮することが観察された。また、その骨は、長骨としての性質を失い、より先端部に形成される短骨の性質を示していた。以上の結果より、Hoxa-13は基部先端軸に沿った軟骨原基の領域特異的な形態形成を支配する制御因子であることが示された。次に、軟骨原基の分節的形成過程のHoxa-13による支配を証明することを目指した。我々は、この仮説を満たすための前提条件、前軟骨間充織細胞の接着性の差異がHoxa-13によって支配されていることを示すことを試みた。先述の遺伝子導入系を用いてHoxa-13を本来発現していない発生段階20の肢芽に強制発現し、単細胞に解離後混合培養を行ったところ、Hoxa-13陽性細胞同士が凝集することが明らかになった。このことから、Hoxa-13は肢芽前軟骨間充織細胞の細胞接着性を支配していることが示された。

我们发现在鸡胚胎肢芽中，HoxA簇的Abd-B基因组沿着近端顶端轴区域特异性表达，并且表达边界与软骨原基的节段形成过程一致。由此预测，这些基因组控制肢芽软骨原基的节段形成过程和沿个体软骨原基的近端轴的区域特异性形态发生过程。我们选择了其中之一，Hoxa-13，它以棕榈特异性方式表达，旨在检验上述假设。首先，为了证明Hoxa-13控制软骨原基的区域特异性形态发生能力，利用具有复制能力的逆转录病毒载体在鸡胚肢芽中异位表达Hoxa-13，从而形成前臂的长骨。观察到极其缩短。此外，骨头失去了长骨的特性，并显示出短骨的特性，短骨是在尖端形成的。这些结果表明 Hoxa-13 是控制软骨原基沿近端至尖端轴的区域特异性形态发生的调节因子。接下来，我们的目的是证明Hoxa-13控制软骨原基的节段形成过程。我们试图证明软骨前间充质细胞的差异粘附是实现这一假设的先决条件，是由 Hoxa-13 调节的。使用前面描述的基因转移系统，Hoxa-13在发育阶段20的肢芽中强制表达，而正常情况下不表达它，当分离单细胞并进行混合培养时，Hoxa-13阳性细胞与每个细胞聚集在一起。其他的就清楚了。这些结果表明 Hoxa-13 控制肢体前芽软骨间充质细胞的细胞粘附。