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プレスリリース概要

2019.09.24

哺乳類と鳥類におけるSOX9機能の保存性の比較解析 〜軟骨形成と精巣形成でそれぞれの保存性を持つ〜

東京医科歯科大学
自然科学研究機構 基礎生物学研究所


【ポイント】
  • 動物の発生で重要な役割を果たすことで知られるSOX9遺伝子の働きを、マウスとニワトリとで、軟骨形成と精巣形成の過程でそれぞれ比較しました。
  • 軟骨と精巣でSOX9の結合様式が変化する性質はマウスとニワトリの両種で共通していました。一方、標的となる遺伝子群の保存性は軟骨と精巣で大きく異なりました。
  • 脊椎動物におけるSOX9遺伝子の機能と遺伝子発現制御の進化について新たな洞察を与えるものです。

SOX9 (SRY-box9)は、哺乳類の性分化や軟骨形成に必須の役割を持つ転写因子です。ヒトでは、SOX9遺伝子の突然変異は重篤な骨格形成異常や性転換を引き起こすことが知られており、SOX9遺伝子の機能や疾病との関連についてはヒトやマウスを使った研究が精力的に行われてきました。今回、東京医科歯科大学大学院医歯学総合研究科システム発生再生医学分野の淺原弘嗣教授と基礎生物学研究所生物機能解析センターの重信秀治教授による研究グループは、国立成育医療研究センター研究所、東京大学定量生命科学研究所、山形大学医学部メディカルサイエンス推進研究所、広島大学両生類研究センターらのグループとの共同研究で、ChIP-seqという手法を用いて、哺乳類のマウスと鳥類のニワトリの間で軟骨形成および精巣形成におけるSOX9の働きを比較しました。その結果、軟骨においては2分子のSOX9が複合体を形成してSOX配列が2つ並んだパリンドローム配列に結合する一方で、精巣ではSOX9は単独のSOX配列に結合するという、細胞種特異的な結合形式が、マウスとニワトリに共通に見出されました。さらに、この2種の生物間でのSOX9の標的遺伝子群の保存性は、軟骨形成では高いが精巣形成では低いということが分かりました。これらの知見は、脊椎動物におけるSOX9転写因子の機能と遺伝子発現制御の進化について新たな洞察を与えるものです。この研究は文部科学省科学研究費補助金、国立研究開発法人日本医療研究開発機構(AMED)および米国国立衛生研究所の支援のもとでおこなわれたもので、その研究成果は、国際科学誌Scientific Reportsに、2019年8月29日付けで掲載されました。

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図)ニワトリ胎児の肢芽においてSOX9が結合している塩基配列の解析結果
SOX配列が逆向きに2つ並んだ特徴的なパリンドロームSOX配列と一致する