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XHex-mediated upregulation of XFOR in Xenopus liver development

Xenopus의 간발생에서 일어나는 XHex에 의한 XFOR의 upregulation

초록/요약

In vertebrate, Hex (hematopoietically expressed homeobox) is known to be an essential transcription factor for the liver development. A Xenopus homologue, XHex, has been shown to be expressed in anterior dorsal endomesoderm at gastrula stage. When expression of XHex is inhibited by morpholino antisense oligo nucleotide microinjection in Xenopus embryos, expression of several molecular markers of liver development including XFOR (Xenopus Farnesoid X receptor like Orphan Receptor) are reported to be abolished. To investigate whether XHex directly regulates XFOR expression in the developing Xenopus, series of transient transfection assay were performed using Dual luciferase reporter containing XFOR promoter. Whereas reporter activity of XFOR promoter was increased by microinjection of XHex mRNA, reporter activity was not increased in XFOR promoter containing mutated XHEX binding sequence in Xenopus embryos. Furthermore, Chromatin immunoprecipitation assay supports that XHex directly upregulates XFOR expression during Xenopus liver development. Finally, a result that XHEX binding sequence is corresponding to a part of XFOR promoter sequence was detected by southern dot blot and sequencing.

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초록/요약

Xenopus laevis의 대표적인 liver marker 유전자이며 지질대사에 관여하는 것으로 알려진 XFOR (Xenopus Farnesoid X receptor like Orphan Receptor)은 발생중인 배아의 간에서 stage 25부터 발현이 시작된다. 한편 homeobox 유전자의 하나이며 척추동물의 간 발달에 필수적인 전사인자로 알려진 Hex (hematopoietically expressed homeobox)의 Xenopus homologue 유전자인 XHex는 낭배 초기에 anterior dorsal endomesoderm에서 발현된다. 앞선 연구에서 XFOR과 XHex의 상관관계를 조사하기 위해 Xenopus embryo에 XHex의 translation을 방해하는 specific morpholino antisense oligo nucleotide를 미세 주입하여 XHex의 발현을 억제시키자 XFOR을 포함한 liver marker 유전자의 발현이 억제되는 현상이 관찰되었으며, Electrophoretic Mobility Shift Assay를 수행한 결과 XHEX가 XFOR promoter에 존재하는 “TTTCCC”와 강하게 결합함으로써 XFOR의 발현에 관여할 가능성을 보여주었다. 이후 발생중인 Xenopus embryo에서 XHex가 XFOR의 발현을 직접 조절하는지 조사하기 위해 XFOR promoter를 포함한 reporter plasmid와 XHex mRNA를 co-injection하여 dual luciferase assay를 수행한 결과, XHex mRNA에 의해 XFOR reporter의 발현이 증가함이 관찰되었다. 또한 chromatin immunoprecipitation에 의한 분석결과 XHEX가 XFOR promoter 의 “TTTCCC”에 직접 결합함을 확인할 수 있었다. 마지막으로 ChIP assay를 통해 얻은 XHEX binding sequence를 cloning하여 southern dot blot assay로 분류 후, sequencing한 결과 XFOR promoter genomic DNA sequence와 일치함이 발견되었다. 이상의 실험결과는 XHex가 전사인자로서 XFOR promoter에 직접 결합하여 발현을 조절함을 의미한다.

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