ショウジョウバエ気管形成における細胞仮足の機能および脱分化の分子機構の解析

果蝇气管形成过程中细胞伪足功能及去分化的分子机制分析

基本信息

批准号：
15770140
负责人：
佐藤純
金额：
$ 2.37万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15770140/
关键词：
RNAi スクリーニングショウジョウバエ気管 filopodia FGF 脱分化仮足

项目摘要

気管前駆細胞の細胞仮足形成、細胞移動、脱分化に関わる新規遺伝子を探索するために、組織特異的RNAi法によるスクリーニングを開始した。RNAiとは任意の遺伝子のmRNAとそれに相補的な配列を持つRNAとの二重鎖RNA(dsRNA)によって標的となるmRNAが破壊される現象であり、これを応用して任意の遺伝子の機能を簡便に調べることができる。我々は特定の組織において任意の遺伝子の機能を阻害するために、RNAiとGal4/UAS系を組み合わせた方法を用いた。Gal4は酵母由来の転写因子で、標的となるUAS配列に結合し、その下流の遺伝子の転写を活性化する。UASの下流に、標的となる遺伝子の配列とそれに相補的な配列をつなげたInverted Repeatを持つハエ(UAS-IR系統)を用意し、これを組織特異的にGal4を発現するハエを交配すると、Gal4を発現する組織において任意の遺伝子に対するdsRNAが合成され、標的となる遺伝子の機能が阻害される。様々な遺伝子に対するUAS-IR系統のハエを国立遺伝学研究所の上田龍博士から頂き、気管系特異的にGal4を発現するbtl-Gal4系統のハエと交配することにより、気管系において様々な遺伝子の機能を阻害する。気管系の細胞はGFPによってラベルされているので、蛍光顕微鏡下において気管前駆細胞の形成異常を迅速に観察できる。気管形成に関わる既知の因子に対するUAS-IRの効果を調べたところ、期待通り気管前駆細胞の形成が著しく阻害された。現在までに約500のUAS-IR系統についてスクリーニングし、気管前駆細胞の減少、過剰形成、細胞遊離、細胞移動異常、形態異常など様々な表現型が観察された。またそれらのUAS-IR系統の標的遺伝子は転写因子、細胞骨格系、キナーゼ、シグナル伝達因子、クロマチンリモデリング因子などの興味深い因子をコードしていた。

为了寻找参与气管祖细胞细胞足形成、细胞迁移和去分化的新基因，我们开始使用组织特异性RNAi方法进行筛选。 RNAi是一种双链RNA（dsRNA）破坏靶mRNA的现象，双链RNA由给定基因的mRNA和与其互补序列的RNA组成，可用于破坏该基因的功能您可以轻松地检查给定的基因。我们采用RNAi和Gal4/UAS系统相结合的方法来抑制特定组织中任意基因的功能。 Gal4 是一种酵母衍生的转录因子，可与靶 UAS 序列结合并激活下游基因的转录。我们制备了具有反向重复序列的果蝇（UAS-IR品系），该反向重复序列将靶基因序列与其UAS下游的互补序列连接起来，并将其与以组织特异性方式表达Gal4的果蝇杂交，以合成任何基因。在表达 Gal4 的组织中，靶基因的功能受到抑制。我们从国立遗传学研究所的 Ryu Ueda 博士处获得了具有多种基因的 UAS-IR 品系果蝇，通过将它们与在气管系统中特异性表达 Gal4 的 btl-Gal4 品系果蝇杂交，我们能够检测气管系统中的各种基因的抑制功能。由于气管系统的细胞被GFP标记，因此可以在荧光显微镜下快速观察气管祖细胞的畸形情况。当我们研究 UAS-IR 对参与气管形成的已知因素的影响时，我们发现，正如预期的那样，气管祖细胞的形成受到显着抑制。迄今为止，已筛选出约500个UAS-IR细胞系，观察到各种表型，包括气管祖细胞减少、增生、细胞脱离、细胞迁移异常和形态异常。此外，这些UAS-IR谱系的靶基因编码有趣的因子，例如转录因子、细胞骨架系统、激酶、信号转导因子和染色质重塑因子。