Requirement of Sox2-mediated Signaling for Differentiation of Early Xenopus Neuroectoderm

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(1)Title. Author(s). Citation. Issue Date. URL. Requirement of Sox2-mediated Signaling for Differentiation of Early Xenopus Neuroectoderm( Abstract_要旨 ). Kishi, Masashi. 京都大学. 2000-03-23. http://hdl.handle.net/2433/180825. Right. Type. Textversion. Thesis or Dissertation. none. Kyoto University.

(2) 氏. 名. 差. 毒. 虫. ( 医. 学). 学位( 専攻分野). 博. 士. 学 位 記 番 号. 医. 博. 学位授与の日付. 平 成 1 2年 3 月 23 日. 学位授与の要件. 学 位 規 則 第 4 条 第 1項 該 当. 研 究 科 ・専 攻. 医 学 研 究 科 生 理 系 専 攻. 学 位論文題 目. Re qui r ementofSo x2-medi at e dSi gnal i ngf orDi f f e r ent i at i onofEar l yXe n-. 第 21 91号. o Pu sNeuroectoderm (アフ リカツメガェル初期神経外腫葉 の分化 における Sox2の必要性) ( 主 査). 論文調査委員. 教 授 影山龍一郎. 論. 教 授 西川伸一. 文. 内. 容. の. 要. 教 授 塩 田浩平. 旨. シェペ-マ ン ・オーガナイザー由来の神経誘導因子である Ch or di nは未分化外魅妻か ら神経組織を誘導するoChor di n によって未分化外旋葉に発現が引 き起 こされる 2つの神経特異的転写因子 S oxD及 び Sox2の うち,前者については前脳の 形成 に心須な因子であることが示 されていたが,後者の神経分化における機能は明 らかでなか ったO今回, S ox2が妊発生. ox2 ( dnS占Ⅹ2)を作製 し,アフリか ソメガェル肱におけ 過程で果たす役割を明 らかにするため, ドミナ ントネガティブ S る RNA微量注入法によってその機能を検討 した。. ox2について 2つの変異体,(1)DNA結合領域を欠失 させた Sox2BD ( -) ,及び (2)S ox2DNA結合領域 と まず.S ショウジョウバエ En gr a i l e d遺伝子の転写抑制領域を融合 させた Sox2EnR, を作製 し,両者が野生型 Sox2とそのサブ ファミリーのみを特異的に抑制する d nSox2であることを示 した。 次に,i nvi t r oで外隆薫が神経に分化する際の,Sox2の必要性を未分化外膝葉外植体 (アニマルキ ャップ)を用いて検討. ox2の共発現によって強 く抑制 された。 このことか した。内因性 BMP活性の遮断によって引 き起 こされる神経分化 は dnS らS ox2の機能は未分化外肱葉の神経分化に必須であることが明 らか とな った。 発生中の膝 における役割 について も解析を行 った。d nSox2の強制発現 は神経腫 においてあ らゆる神経 マーカー ( 汎神. l. AM,前脳 :Ot x・Ⅹa nf ,中脳一後脳境界 :En2,後脳 :Kr ox2 0 ,脊髄 :Ho xB9,ニューロン:Ⅹngnr -1・N経 :N : t ubul i n,神経堤 :sl ug・For khe a d6)の発現を抑制 した。このことは Sox2が広 く神経組織の分化に必須な因子であるこ oxDとは異なる役割を果た していると結論 した。 とを示 してお り,前脳の形成にのみ必要である S 更 に,発生段階に応 じた S ox2の必要性を検討 した。神経外膝葉を形成 しっっある原腸膝の時期に dnSox2の影響を調べ たところ,Zi C2等の初期神経マーカ-は,発現開始時には正常であったが,その後徐々に抑制 された。また,神経外膝葉が. イ. nSox2を作用 させた場合で も,N : AM の発現 は強 く抑制 されたO これ らの ことか ら 既 に形成 された中期原腸腫以降に d Sox2は神経組織の分化開始ではな く分化維持に必要な因子であると考え られたO o x2の機能阻害により分化抑制 された予定神経組織の運命を解析 した。dnSox2を強制発現 させた神経上皮領 最後に, S CAM も,表皮 マーカー Ke r a t i nも共に発現 しなか ったOまた,その領域の細胞形態を GFPの共発現により観察す 域には Nると,神経組織の特徴である円柱上皮で も表皮組織の特徴である重層嘉平上皮で もなか ったo これ らのことは, S ox2の機 能阻害により神経分化を抑制 された予定神経組織が,代償的に表皮分化の運命をとることもない,ということを示 しているo. ox2の機能について (1)外旋葉の神経分化に不可欠であること,(2)i nvi yoでは SoxDと異 なり, 以上の結果より,S 全領域の神経分化に必須であること,(3)神経分化の開始ではな く維持に必要であること,が結論 され,初期神経発生に果 たす役割が明 らかとなった。. -5 7 3-.

(3) 鎗 文 審 査 の 結 果 の 要 旨 神経誘導因子により初期か ら発現が引き起 こされる神経特異的転写因子, S ox2について, ドミナ ントネガティブSox2. ( dnSox2)を作製 し,アプリか ソメガェル神経初期発生における役割を検討 した。 i nvi t r oにおいて dnSox2の強制発現 は, BMP活性の遮断による未分化外旺葉の神経分化を強 く抑制 した。 このことは Sox2が外膝葉の神経分化に不可欠であることを示 している. また, i nvi voでの dnSox2の強制発現 はあ らゆる神経マー x2が全領域の神経組織発生 に必須な因子であることを示 しており,前脳形成にのみ カ-の発現を抑制 したO このことは So 必要である So xD とは異なる役割を果た していると結論 された。 次 に,神経外膜葉の形成期に dnS ox2の影響を調べたところ,初期神経マ-カーは,発現開始時には正常であったがその 後徐々に抑制 された.更に,神経外隆幸形成後に dnSox2を作用 させて も,神経分化 は強 く抑制 された。このことか らS ox. 2は神経分化の開始ではな く維持に必要な因子であると考え られた。 Sox2の機能を阻害 された神経上皮領域 は,表皮組織 にもな らなか った。 このことは,神経分化を抑制 された組織が代償的に表皮へ分化することもない, ということを示 してい るo. 以上の研究は,初期神経分化機構の解明に貢献 し,発生学の進歩に寄与するところが多い。 したが って,本論文は博士 ( 医学)の学位論文 として価値あるものと認めるO なお,本学位授与申請者 は,平成 1 2年 1月 1 8日実施の論文内容 とそれに関連 した試問を受 け,合格 と認め られたもので ある。. -5 7 4-.

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