Dpp(Decapentaplegic), a member of the TGF-β superfamily, controls the growth and patterning in the Drosophila wing development.
Recently, it was reported that TGIF(TG Interacting Factor) was specifically recruited to Smad target genes as a co-repressor by TGF-β signaling in mammalian system. I examined whether Drosophila homolog of TGIF(dTGIF) was involved in Dpp signaling in vivo. Ectopic expression studies with dTGIF revealed that it regulated cell proliferation but not the expression of Dpp target genes at least in the developing Drosophila wing. These results imply that TGIF does not function as the co-repressor of Mad, a Drosophila homolog of Smad, in Drosophila wing patterning. It is still possible that dTGIF is involved in Dpp-dependent growth of the wing.
In the meantime, I discovered a D-mef2 (myocyte-specific enhancer factor2) allele($D-mef2^{ev}$) which gives ectopic cross vein phenotype. Previous studies with crossveinless 2 mutant suggest that cross vein formation probably requires a local morphogenic control by a TGF-β superfamily member. The genetic complementation tests of $D-mef2^{ev}$ with previously known D-mef alleles showed that $D-mef^{ev}$ is a novel D-mef2 allele. D-mef2 was expressed in the presumptive intervein cells of pupal wing discs. Induction of D-mef2 null clones resulted in ectopic vein and marginal structure formation and notching.
In conclusion, dTGIF has a growth inhibitory function and D-mef2 plays critical roles in vein patterning in the developing Drosophila wing.
TGF-β superfamily의 member인 Dpp는 초파리 날개 발생에서 growth와 patterning을 조절한다. 최근, TGIF가 mammalian system에서 TGF-β 신호전달에 의해 Smad 표적 유전자에 유도되어 co-repessor로서 작용한다고 알려져 있다. 그래서 dTGIF가 in vivo상에서 Dpp 신호 전달에 관여하는 지를 조사하게 되었다. dTGIF를 ectopic하게 빌현시켯을 때, dTGIF가 cell proliferation을 억제시키는 것을 관찰할 수 있었으나, Dpp 표적 유전자로 알려져 있는 Vg, salm, salr의 발현 양상에는 변화가 없는 것을 알 수 있었다. 결과적으로, TGIF가 초파리 날개 발생에 있어서는 Smad의 초파리 homolog일 Mad의 co-repressor로 작용하지 않는다는 것을 알 수 있었다. 하지만, 여전히 dTGIF가 Dpp에 의해 날개 성장에 관여하고 있다는 가능성을 배제할 수는 없다.
한편, ectopic cross vein이 생기는 mutant를 발견하게 되었는데, 이것은 myocyte-specific enhancer factor2(D-mef2)라는 유전자와 연관이 있다는 것을 알게 되었고, $D-mef2^{ev}$ allele이라 칭하였다. 최근에 crossveinless2라는 유전자 cross vein formation에 중요한 기능을 하는데 TGF-β superfamily member에 의해서 조절되어진다는 보고가 있었다. 이미 알려진 D-mef2 alleles과 $D-mef2^{ev}$ allele 및 그 주위의 P-element insertion line들과 complementation test 를 시행해 본 결과 $D-mef2^{ev}$가 D-mef2의 새로운 allele이란 것을 알게 되었다.
D-mef2는 antibody staining을 하였을 때, 애벌레에서 intervein cell에 expression되는 것을 관찰할 수 있었다. 또한, D-mef2 null mitotic clone을 induction함으로서 ectopic vein과 ectopic marginal structure, 그리고 notching이 일어나는 현상을 관찰할 수 있었다.
결론적으로, dTGIF는 초파리 날개 발생에서 성장 억제 기능을 가지고 있으며, D-mef2는 vein patterning에 중요한 역할을 하는 것으로 드러났다.
