大脳新皮質において領野特異的に発現する遺伝子の同定・解析

• Project/Area Number: 09780750
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Neuroscience in general
• Research Institution: Okazaki National Research Institutes
• Principal Investigator: 渡我部 昭哉 岡崎国立共同研究機構, 基礎生物学研究所, 助手 (40290910)
• Project Period (FY): 1997 – 1998
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1998)
• Budget Amount: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000); Fiscal Year 1998: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 1997: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
• Keywords: 大脳皮質 / 新皮質 / 領野分化 / Differential Display / TGFベータ / 霊長類 / 運動野 / 領野

Research Abstract

哺乳類の大脳新皮質は、異なる機能を分担する「領野」と呼ばれる多くの小領域で構成されている。新皮質の構造が比較的単純な齧歯類などにおいてもある程度機能領野の分化は見られるが、霊長類においてはその発達は著しい。本研究では領野分化機構の解明を目的として、皮質領野特異的分子の検索を行った。材料として用いたのは領野分化のはっきりしたサルの脳である。中でも機能的にも位置的にも離れている一次運動野(FA)一次視覚野(OC)下側頭連合野(TE)の3つの領野を選び、Differential Display法による比較を行った。アフリカミドリザルに関して24プライマーセット、カニクイザルに対し64プライマーセットの組み合わせを試したほか、共同研究者はカニクイザルに対して111プライマーセットの組み合わせについて検索を行った。この検索の結果、RT-PCRによって不均一な発現様式を示すことが確かめられたクローンを現在までのところ4つ見つけることが出来た。これらのうち2種類は一次視覚野で他の領野より多く発現しており、1種類は逆に一次視覚野で少なく発現していた。これらの他に一次運動野で他の領野より多く発現する分子を同定した。最後の分子に関しては、ノーザンプロットでもその発現パターンを確認している。また、定量的RT-PCRによって、もっとも差の大きい一次運動野と一次視覚野の間ではほぼ10倍の発現量の差があることが分かった。この遺伝子はTGFβスーパーファミリーに属する既知の因子であり、マウス発生初期のニューロン分化に関与することが報告されているが、新皮質の領野分化にどのように関与するかはまったく分かっていない。遺伝子の構造解析の結果、この遺伝子は5'側の異なる2種類のアイソフォームを持つことが示唆された。現在それぞれのアイソフォームの発現様式を調べるとともに、in situ hybridization法によって、新皮質領野のどの細胞に発現しているか調べている。