| Item type |
学位論文 / Thesis or Dissertation(1) |
| 公開日 |
2010-02-22 |
| タイトル |
|
|
タイトル |
ヒドラの足部形成活性化ペプチド、Ｈｙｍ-３２３の機能解析 |
| 言語 |
|
|
言語 |
jpn |
| 資源タイプ |
|
|
資源タイプ識別子 |
http://purl.org/coar/resource_type/c_46ec |
|
資源タイプ |
thesis |
| 著者名 |
服藤, 尚恵
|
| フリガナ |
ハラフジ, ナオエ
|
| 著者 |
HARAFUJI, Naoe
|
| 学位授与機関 |
|
|
|
学位授与機関名 |
総合研究大学院大学 |
| 学位名 |
|
|
学位名 |
博士（理学） |
| 学位記番号 |
|
|
内容記述タイプ |
Other |
|
内容記述 |
総研大甲第467号 |
| 研究科 |
|
|
値 |
生命科学研究科 |
| 専攻 |
|
|
値 |
18 遺伝学専攻 |
| 学位授与年月日 |
|
|
学位授与年月日 |
2000-03-24 |
| 学位授与年度 |
|
|
値 |
1999 |
| 要旨 |
|
|
内容記述タイプ |
Other |
|
内容記述 |
腔腸動物の一種、淡水産チクビヒドラ（Hydra magnipapillata）は、二層の上皮組織が細長い袋状となった、その一端に頭、他端に足があるという単純な形態をしている。その体制は放射相称で頭‐足（上‐下）の一次元軸である。ヒドラは、強く正確な再生能力を持つ。例えば、頭と足を切り除いても、数日で元の頭‐足軸に従って、必ず頭があった側からは頭を、足があった側からは足を再生する。この現象は、ヒドラの体に極性があることを示している。また、その再生体は、サイズは小さくなったものの形態的な違いはない。このヒドラにおける極性に関して、過去に多くの組織移植実験が行われ、それらの結果から、ヒドラの体には頭と足からそれぞれ体軸に沿って勾配をなす形成能と抑制能とがあり、これらの勾配によって極性が作られているという位置情報モデルが提唱されている。しかし、この勾配や極性の実体となる因子や分子機構については、近年候補分子の単離や解析などが進み始めてはいるが、未だほとんど分かっていない。そこで本研究では、ヒドラにおける極性とパターン形成の機構を分子レベルで解明することを目的に、現在我々の研究室で行われているペプチド性情報分子の大規模スクリーニングの過程で単離されたペプチドの中から、形態形成に影響を与える分子を選び出し、その機能解析を行うことにした。実験に用いたHym - 323は、アミノ酸16残基からなる新規ペプチド（KWVQGKPTGEVKQIKF）で、その配列はヒドラの形態形成因子として同定された神経ペプチドhead activatorとC末側のアミノ酸配列が50％一致していた。また、スクリーニングの過程で行っている活性検定、即ちペプチドがヒドラの遺伝子発現に影響を与えるかどうかをDifferential display - PCR法で検定した結果は、ポジティブであったことから、Hym - 323は情報分子であると考えた。<br /> 初めに、Hym - 323のペプチドの配列中に安定化に関与する様な配列や、修飾されたアミノ酸が見られなかったことから、飼育水中における安定性について調べた。その結果、安定性は比較的低く、特に光に弱いことが分かった。次にこの点を考慮してHym - 323の機能解析を行った。Hym - 323のC末側が、頭部再生促進や細胞増殖、神経分化促進活性を持つhead activatorと相同性が高かったことから、まず頭部再生と細胞増殖、分化への影響について調べた。その結果、頭部再生や、上皮細胞や間細胞の増殖、神経細胞や刺細胞の分化などへの影響は検出できなかった。次に、Hym - 323の足部再生への作用を、2種類の足部特異的マーカー、足部特異的ベルオキシダーゼ活性と、ヒドラの足盤細胞から分泌される粘性物質を特異的に認識するモノクローナル抗体AEO3とを用い、異なった方法によって調べた。その結果、どちらの実験においてもHym - 323処理により、未処理の対照群と比べて有意な足部再生促進が見られた。また、ペルオキシダーゼ活性を用いてHym - 323の濃度依存的な作用を調べたところ、10<SUP>-9</SUP>Mから10<SUP>-6</SUP>Mの範囲において、濃度依存的な活性の上昇が見られた。<br /> ヒドラの形態形成には、上皮組織が主要な役割を担っているが、一部、間細胞系譜の細胞が関与していることも示唆されている。そこで、Hym - 323の足部再生の促進効果が、直接上皮細胞に働きかけた結果なのかどうかについて調べるため、間細胞系譜の細胞を持たない上皮組織のみからなるヒドラ（上皮ヒドラ）を用いた。その結果、上皮ヒドラを用いた場合でも、正常ヒドラを用いた場合と同等な再生促進活性がみられた。よって、Hym - 323は直接上皮に作用していると考えた。しかし、間細胞を介する活性があるかどうかについては、まだ分かっていない。<br /> Hym - 323は上皮組織に働きかけて足部再生を促進していることから、ヒドラの体軸に沿った足部形成能の勾配に影響を及ぼしている可能性が考えられた。そこで、側方移植法を用いて調べることにした。Hym - 323処理個体から組織片を切り出し、未処理の個体の同じ位置へ移植した。その結果、ペプチド処理された移植片は、未処理の組織片に比べて、有意に異所的な足部形成の誘導率を上昇させた。従って、足部形成能の勾配は、Hym - 323により高められ、そのため側方移植実験において足部形成の誘導がみられたと考えられた。これまで行った一連の組織学的手法による機能解析の結果から、Hym - 323は直接上皮に作用し、細胞の持つ足部形成能を引き上げ、足部形成や再生の促進を誘導することが示唆された。<br /> 細胞内におけるHym - 323の分布パターンやその作用経路について調べるために、まずhym - 323遺伝子の単離を行った。縮重プライマーによるPCRとncested PCR、ライブラリーのスクリーニングによって、Hym - 323ペプチド前駆体タンパク質をコードするほぼ全長のhym - 323 cDNAを単離した。予想アミノ酸配列中には、C末側の末端にHym - 323が1コピーコードされていただけで、類似の配列や他の既知のペプチド配列などはみられなかった。またN末側にシグナル配列らしき領域もみられなかった。次に、hym - 323 mRNAの空間的発現を、whole mount in situ hybridization法とノーザンブロット解析を用いて調べた。その結果、体の両端の構造（触手や口丘の外胚葉組織と足盤）を除く全体で、かつ内外二層の上皮組織で一様に発現していることが分かった。このことから、Hym - 323は上皮細胞で常に合成されている、上皮性ペプチド（epitheliopeptide）であることが分かった。<br /> 以上の研究から、Hym - 323は上皮細胞で合成され、直接上皮に働きかけ足部形成の調節を行う形態形成因子である可能性が示唆された。 |
| 所蔵 |
|
|
値 |
有 |
| フォーマット |
|
|
内容記述タイプ |
Other |
|
内容記述 |
application/pdf |
要旨・審査要旨 / Abstract, Screening Result (403.7 kB)
