脳回路の形成を制御する因子の遺伝学的探索

• Project/Area Number: 15016117
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 浜 千尋 独立行政法人理化学研究所, 神経回路発生研究チーム, チームリーダー (50238052)
• Project Period (FY): 2003
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2003)
• Budget Amount: ¥5,600,000 (Direct Cost: ¥5,600,000); Fiscal Year 2003: ¥5,600,000 (Direct Cost: ¥5,600,000)
• Keywords: 脳 / 嗅覚 / 神経回路 / ショウジョウバエ / 軸索投射 / 糸球体 / シナプス / 突然変異

Research Abstract

われわれは、嗅覚神経細胞が示す特定の糸球体への特異的投射制御機構に興味を持ち、ショウジョウバエを用いてこの問題を解明することを本研究の目的とした。そのために、特定の糸球体を遺伝学的にGFPで標識するシステムを作成し、その上でショウジョウバエの嗅覚神経細胞が示す糸球体への特異的な軸索投射に異常をきたす変異株の分離を試みてきた。今までに化学変異誘起剤EMS処理をして得られた1200系統の変異株のうち、約70系統に異常を観察することができた。さらにその中で興味深い表現型を示す5系統に対して原因遺伝子のマッピングをSNP解析と欠失変異を用いて試みており、現在そのうちのひとつの遺伝子が同定された。この遺伝子は転写因子をコードしており、細胞の個性を決定するために機能していることが予想される。実際、その変異により野生型とは異なる糸球体への投射が観察され、嗅覚神経細胞の個性が変わったことでこの表現型を説明することができる。この遺伝子変異については、さらに詳細な解析を加え、嗅覚神経細胞の投射パターンの全体的な構成を支配する原理が何なのかを明らかにしていく必要がある。また、この遺伝子の下流に存在する遺伝子を明らかにし、細胞膜表面にある特異的分子などの同定を進めていく。
さらに、既知の特定の転写因子を発現している神経細胞が投射する糸球体群を同定することにも成功しており糸球体の配置を制御するメカニズムにアプローチする基礎ができつつある。今後も未知の制御因子の同定をすすめると共に既知の因子がどのように嗅覚系の発生を制御しているのかを包括的に解明していく。