転写因子による脳の領域化と小脳神経細胞サブタイプ決定機構

• Project/Area Number: 18055017
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 星野 幹雄 Kyoto University, 医学研究科, 客員研究員 (70301273)
• Project Period (FY): 2006 – 2007
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2007)
• Budget Amount: ¥8,600,000 (Direct Cost: ¥8,600,000); Fiscal Year 2007: ¥4,300,000 (Direct Cost: ¥4,300,000); Fiscal Year 2006: ¥4,300,000 (Direct Cost: ¥4,300,000)
• Keywords: 神経系 / 発生 / 神経細胞異動 / 運命決定 / 変異マウス / 小脳 / 大脳皮質 / 転写因子

Research Abstract

PtflaとMath1は発生途上の小脳以外の神経系でも発現している。まずPtflaを発現する神経上皮由来の神経細胞の全脳的fate mapを作成した。Ptfla-lineageにある細胞は、視床下部腹内側核、蝸牛神経核(特に背側核)、三叉神経脊髄路核、孤束核、下オリーブ核などに認められた。これらは既報の
Math1-lineageの細胞とは明らかに異なるpopulationである。後脳神経管の神経上皮におけるMath1とPtflaの発現を調べたところ、Math1発現領域が最背側であるが、Ptflaはそれよりやや腹側の領域で発現していることがわかった。つまり、後脳においても異なる種類のbHLH型転写因子を発現する神経上皮領域から異なる種類の神経細胞が生み出されているということである。また、さらに下オリーブ核を生み出す尾側後脳神経管についてより詳細に調べた。Ptflaのヌル変異体では、下オリーブ核が形成されないということがわかった。変異体では、本来下オリーブ核神経細胞へと分化するはずの細胞が、正しく移動して下オリーブ核のあるべき場所へと移動できず、またその分化マーカーをきちんと発現できないことが観察された。以上から、Ptflaは尾側後脳のある限られた神経上皮領域で発現し、下オリーブ核の発生に必須な役割を果たしていることが明らかになった。現在、尾側後脳を含む複数の脳領域で「bHLH型転写因子による神経上皮の領域化」モデルの検証に努めているところである。

Research Products

• [Journal Article] Opposing roles in neurite growth control by two 7-pass transmembrane cadherins. (2007)
  • Author(s): Shima, et. al.
  • Journal Title: Nature Neurosci. 10 Pages: 963-969
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Regulation of dendritogenesis via a lipid raft-associated Ca2+/calmodulin-dependent proteini kinase CLICK-III/CaMKIg (2007)
  • Author(s): Takemoto-Kimura, et. al.
  • Journal Title: Neuron 54 Pages: 755-770
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Localized activation of Pak1 controls neuronal polarity and morphology (2007)
  • Author(s): Jacobs, et. al.
  • Journal Title: J. Neurosci. 27 Pages: 8604-8615
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] LNeurabin-I is phosphorylated by Cdk5: implications for neuronal morphogenesis and cortical migration. (2007)
  • Author(s): Causeret, et. al.
  • Journal Title: Molecular Biol. Cell 18 Pages: 4327-4342
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Origin of climbing fiber neurons and their developmental dependence on Ptfla. (2007)
  • Author(s): Yamada, et. al.
  • Journal Title: J. Neurosci. 27 Pages: 10924-10934
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Epac signaling pathway involves STEF a guanine nucleotide exchange factor for Rac to regulate APP processing. (2007)
  • Author(s): Zaldua, et. al.
  • Journal Title: FEBS Letter 581 Pages: 5814-5818
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Signaling requirements for translocation of P-Rex1, a key Rac2 exchange factor involved in chemoattractant-stimulated human neutrophil function. (2007)
  • Author(s): Zhao et al.
  • Journal Title: J.Leukocyte Biol. 81 Pages: 1127-1136
• [Journal Article] Rho-kinase modulates the function of STEF, a Rac GEF, through its phosphorylation (2007)
  • Author(s): Takefuji et al.
  • Journal Title: Biochem.Biophys.Res.Comm. 355 Pages: 788-794
• [Journal Article] Cdk5 phosphorylates and stabilizes p27kipl, contributing to actin organization and cortical neuronal migration. (2006)
  • Author(s): Kawauchi et al.
  • Journal Title: Nature Cell Biol. 8 Pages: 17-26
• [Journal Article] Molecular machinery governing GABAergic neuron specification in the cerebellum. (2006)
  • Author(s): Hoshino et al.
  • Journal Title: The Cerebellum 5 Pages: 193-198
• [Presentation] Molecular strategy to produce a variety types of neurons (2007)
  • Author(s): 星野幹雄
  • Organizer: 第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2007-12-14