2013 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Cross-talk between moving cells and microenvironment as a basis of emerging order in multicellular systems |
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| Project/Area Number |
22111004
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
仲嶋 一範 慶應義塾大学, 医学部, 教授 (90280734)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田畑 秀典 愛知県心身障害者コロニー発達障害研究所, その他部局等, 室長 (80301761)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 細胞移動 / 大脳皮質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
間脳の視索前野（POa）由来の抑制性ニューロンは、尾側細胞移動経路 caudal migratory stream（CMS）を通り、極めて限局した細い部位をほぼ特異的に通って尾側に向かうが、これらの細胞はその後さらに背側に移動して大脳皮質全体に広く分布するか、腹側に向かって扁桃体に分布するかのいずれかであることがわかった。そのどちらに分布するかについては、COUP-TFIIの下流で特定の受容体の発現が適切に制御されることが重要である可能性を、全大脳半球培養法等を用いて見出した。すなわち、この分子機構は、CMSを移動する抑制性ニューロンの最終配置部位を決める上でスイッチのように働き、細胞がCMSから背側に向かうか腹側に向かうかがそのON/OFFによって制御されるという新しいメカニズムの存在が示唆された。
また、発生期大脳皮質内を特定の軌道をとらずにランダムに方向転換しながら移動する新しい細胞群を見出した。これらは、通常の細胞分裂部位である脳室帯や脳室下帯のみならず中間帯や皮質板内など、さまざまな部位で分裂しうることがわかった。そこでその移動速度や軌道等を定量的に解析した結果、従来知られている細胞移動様式のいずれとも大きく異なる全く新しい細胞移動様式であることがわかった。
さて、放射状に移動するニューロンの移動終了部位である辺縁帯直下においては、移動を終えたニューロンが次々に集合して層構造を形成する。この層構造形成に関わる細胞間相互作用をシミュレートする数理モデルを作成し、それを用いた検討を開始した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初計画していた、尾側細胞移動経路 caudal migratory stream（CMS）を構成する抑制性ニューロンの発生起源を明らかにしその移動経路を制御する分子機構を解明するという目標については、起源、移動経路に加えて、最終配置部位が大きく分けて二つに分類できることを明らかにした。さらにその配置部位決定に関わる受容体及びリガンドを同定し、最終配置部位に関してスイッチのように働くことを見出した。以上により、当初の目標は達成できたと考えられる。加えて、当初の計画時点においては未発見であった新規の細胞移動様式を発見し、その分裂部位、詳細な定量的移動プロファイルなどを明らかにすることができた。また、当初の計画にはなかったが、移動終了部位における細胞間相互作用に関わる数理モデルを作成することにも成功した。
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| Strategy for Future Research Activity |
新しく発見した、大脳皮質内を特定の軌道をとらず頻繁に方向変換しながら移動する一群の細胞について、その細胞系譜を明らかにして最終的にどのような細胞に分化するのかを明らかにしたい。また、なぜそのような不規則な移動をするのか、その足場となるものがあるのか等を見出したい。
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Research Products
(44 results)
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[Journal Article] Cdk5 phosphorylation of ErbB4 is required for tangential migration of cortical interneurons.2015
Author(s)
Sonja Rakic, Shigeaki Kanatani, David Hunt, Clare Faux, Anna Cariboni, Francesca Chiara, Shabana Khan, Olivia Wansbury, Beatrice Howard, Kazunori Nakajima, Margareta Nikolic, and John G. Parnavelas
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Journal Title
Cereb. Cortex
Volume: 25
Pages: 991-1003
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Time-lapse imaging of cell cycle dynamics during development in living cardiomyocyte2014
Author(s)
Hisayuki Hashimoto, Shinsuke Yuasa, HidenoriTabata, Shugo Tohyama, Nozomi Hayashiji, Fumiyuki Hattori, NaotoMuraoka, Toru Egashira, Shinichiro Okata, Kojiro Yae, Tomohisa Seki, Takahiko Nishiyama, Kazunori Nakajima, Asako Sakaue-Sawano, Atsushi Miyawaki, and Keiichi Fukuda
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Journal Title
J. Mol. Cell. Cardiol.
Volume: 72
Pages: 241-249
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] TAG-1-assisted progenitor elongation streamlines nuclear migration to optimize subapical crowding.2013
Author(s)
Mayumi Okamoto, Takashi Namba, Tomoyasu Shinoda, Takefumi Kondo, Tadashi Watanabe, Yasuhiro Inoue, Kosei Takeuchi, Yukiko Enomoto, Kumiko Ota, Kanako Oda, Yoshino Wada, Ken Sagou, Kanako Saito, Akira Sakakibara, Ayano Kawaguchi, Kazunori Nakajima, Taiji Adachi, Toshihiko Fujimori, Masahiro Ueda, et al.
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Journal Title
Nat. Neurosci.
Volume: 16
Pages: 1556-1566
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Interkinetic nuclear migration through TAG-1-assisted progenitor elongation prevents neuroepithelial overcrowding and ensures neocortical histogenesis2013
Author(s)
Mayumi Okamoto, Takashi Namba, Tomoyasu Shinoda, Ken Sagou, Kanako Saito, Akira Sakakibara, Ayako Kawaguchi, Kazunori Nakajima, Masahiro Ueda, Shigeo Hayashi, Toshihiko Fujimori, Kozo Kaibuchi, and Takaki Miyata
Organizer
第46回日本発生生物学会年会
Place of Presentation
くにびきメッセ（島根県立産業交流会館）、松江（島根県）
Year and Date
2013-05-28 – 2013-05-31
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