Analysis of molecular mechanism in vertebrate brain regionalization

脊椎动物脑区域化的分子机制分析

基本信息

批准号：
19570217
负责人：
TATSUO Michiue
金额：
$ 3万
依托单位：
The University of Tokyo (2008)National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (2007)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19570217/
关键词：
形態形成発生・分化脳・神経再生医学マイクロアレイ

项目摘要

脊椎動物の初期胚は、受精後様々な細胞内シグナリングの作用による体軸形成・三胚葉分化を経て胚の基本的なボディパターンが規定される。これまで、Wnt、FGF、RA などのシグナリングの前後軸に沿った仮想的濃度勾配が脳や脊髄の部域を規定していることが示されてきたが、本課題では、特にどのような遺伝子の関与が脳、特に脳の部域既定に必要であるかを明らかにするため、以下の3点について解析を行った。(1)既存の脳マーカー遺伝子間の発現制御メカニズム解明を目指し、間脳特異的遺伝子Rx/Raxの、脳遺伝子Otx2と神経化因子Sox2による制御機構について研究を行った。その結果、Otx2蛋白とSox2蛋白は直接結合し、更にRx/Rax のプロモーター領域に結合して転写を制御することを見出した。(2)頭部で特異的に発現しかつWnt シグナルに制御を受ける新規遺伝子をマイクロアレイ解析によって約50同定した。その中で、ツメガエルの神経器官の一つであるセメント腺のみで特異的に発現する遺伝子としてXgalectinVIa、Xnkx3.1などを見出し、Wntシグナリングによる制御などを明らかにした。また、RA 代謝酵素XCyp26cがやはりWntシグナルに制御され、かつ一部のロンボメア特異的に発現することを見出した。更に、ヒストンメチルファラーゼをコードするPRDM12遺伝子が、口蓋プラコードで特異的に発現し、神経誘導能を有することを明らかにした。(3)予定神経外胚葉に存在する位置情報の根拠となる因子の同定を目指した。腹側割球由来の細胞と背側由来の細胞間で神経誘導能に差があることを見出した上で、これらの組織における遺伝子発現の差をマイクロアレイで解析した結果、いくつかの候補遺伝子を同定した。

脊椎动物的初始胚胎是通过胚胎的基本体模式通过受精后的各种细胞内信号传导的形成以及身体轴和细分的形成来指定的。到目前为止，已经表明，根据信号传导的前轴和后轴（例如Wnt，FGF，RA等），虚拟浓度梯度指定了大脑和脊髓区域，但是在此任务中，尤其是什么样的基因。分析了以下三个点，以阐明大脑是否需要参与，尤其是大脑默认的参与。（1）旨在阐明现有的脑标记基因基因，我们使用脑特异性基因RX/RAX的脑基因OTX2和神经因子SOX2研究了控制机制。结果，OTX2蛋白和SOX2蛋白是直接粘合的，并且通过与RX/RAX的启动子面积结合来控制转录。（2）大约50个由Wnt信号控制的新基因分析的新基因分析，在头部中特别表达。其中，Xgalectinvia，Xnkx3.1等被发现为仅通过水泥腺（青蛙的神经器官之一）特异性表达的基因，并通过Wnt信号传导揭示了控制。此外，它发现RA代谢酶XCYP26C也受到Wnt信号的控制，并且具有特定于Rombomere的特定于WNT。此外，编码甲基甲基法拉酶的PRDM12基因已在塑料绳索中特异性表达，并具有神经诱导。（3）计划确定因素，这些因素是外部实施例中存在的位置信息的基础。在发现源自腹球的细胞与源自背侧的细胞之间的神经诱导能力差异后，通过微射线分析了这些组织中的某些候选基因。