運動神経分化の過程で機能単位選択的に働く遺伝子群の探索と解析

• Project/Area Number: 13210010
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 山本 融 東北大学, 加齢医学研究所, 助手 (10251480)
• Project Period (FY): 2001
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2001)
• Budget Amount: ¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000); Fiscal Year 2001: ¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000)
• Keywords: 神経発生 / 神経回路 / 運動神経 / 神経分化 / 新規因子

Research Abstract

新たに単離されたLMCm選択的に発現する因子群から、これまでに4種の新規遺伝子を同定し、それぞれの完全長cDNAの単離を終了した。2つは進化上高度に保存された膜タンパクであり、うち一つはカドヘリン様構造と、新規で特徴的な細胞質領域をもっており、細胞間のコミュニケーションに関わっていることが推測された。その機能発現にかかる機構解析への手がかりをつかむために、この細胞質領域と相互作用する因子を探索し、これまでにscaffold proteinであるMINT2と結合することを明らかにしている。もう一つはpore domainがtandemにつながったユニークな構造を持つK+channelであった。残りの2つは分泌性のタンパクであり、一つはIgGドメインをもつが、一つには既存の構造モチーフは見られない。発生過程において、前者はLMCmに加えて、notochordやfloor plateといった、神経管の背腹軸形成や軸索経路選択においてsignaling centerとしての役割を果たしている細胞群にも発現が見られ、また、後者も脳の一部特定領域にのみ発現が見られることから、運動神経のみならず、他の神経群の機能分化、経路選択においても重要な役割を果たしていることが考えられた。さらに、これら因子群のin vivo機能解析を比較的簡便に行うために、ニワトリ胚の運動神経のみに目的の遺伝子を発現させるシステムを構築した。通常法では介在神経や後根神経節にも遺伝子が導入され、特に末梢において運動神経の挙動のみを観察することが困難であったが、これにより、導入遺伝子の影響を受けた運動神経のin vivo解析を容易に行うことを可能にした。