注目の研究

発生初期の胚から“脳”が形成されていく仕組みに迫る ~ウニの初期胚において神経外胚葉形成制御の一端を解明~

研究成果のポイント

1. 初期胚の体全体に発現するRNA結合タンパク質Bicaudal-C(バイコーダルシー)がウニ胚神経外胚葉形成に必須な役割を担っていることを発見。
2. 受精後新たに発現する遺伝子群の中で、神経外胚葉中に最も早く発現する転写因子FoxQ2の機能発揮にBicaudal-Cが関与していることを解明。
3. 卵や初期胚全体に発現するタイプのBicaudal-C機能の詳細解明へ貢献。

概要

筑波大学生命環境系の谷口俊介准教授と日本学術振興会特別研究員(RPD)の谷口順子、および稲葉一男教授は、バフンウニを研究材料として、RNA結合タンパク質Bicaudal-Cが神経外胚葉形成に必須な役割を担っていることを明らかにしました。

ヒトを含む左右相称動物の多くは胚の前端部に神経外胚葉を形成します。この前端部神経外胚葉はヒトなどの脊椎動物では“脳”へと分化していきます。しかし、たった1つの細胞である受精卵から数えきれない数の細胞で構成された体をかたちづくる過程で、胚の前端部に神経外胚葉を正確に形成するメカニズムを完全に理解するためには、まだまだ多くの実験データを積み上げる必要があります。

本研究では、ウニ胚の前端部神経外胚葉形成において必須な働きをする転写因子であるFoxQ2がその機能を発揮するにあたり、RNA結合タンパク質として知られるBicaudal-Cが関与していることを明らかにしました。さらに、Bicaudal-Cは、前端部神経外胚葉以外の内胚葉形成に関しても必須な役割を担っていることを示唆しました。

 

図:Bicaudal-C抑制胚における神経外胚葉特異的頂毛形成因子の発現抑制

前端部神経外胚葉形成に必要で、受精後最も早く発現する遺伝子であるfoxQ2の発現パターンはBicaudal-Cがあろうとなかろうと変化はありませんでした。しかし、その下流で発現誘導される頂毛形成因子はBicaudal-C依存的であることが示されました。

※本研究は、日本学術振興会・科学研究費補助金・基盤(C)(課題番号25440101、研究期間:平成25−平成27年度)および武田科学振興財団・生命科学研究奨励(平成22年度)の助成を得て実施されました。

掲載論文

【題 名】 Bicaudal-C is required for the formation of anterior neurogenic ectoderm in the sea uchin embryo.

(和文タイトル)ウニ胚前端部神経外胚葉形成にはBicaudal-Cが必要である

【著者名】 Shunsuke Yaguchi (谷口俊介)、Junko Yaguchi (谷口順子)、Kazuo Inaba (稲葉一男)

【掲載誌】 Scientific Reports

【掲載日】 2014年10月31日

URL: http://www.nature.com/srep/2014/141031/srep06852/full/srep06852.html

問合わせ先

谷口俊介(やぐち しゅんすけ)

筑波大学生命環境系 下田臨海実験センター 准教授