2003 Fiscal Year Annual Research Report
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02J02095
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
畠山 淳 京都大学, ウイルス研究所, 特別研究員(DC1) (90404350)
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| Keywords | bHLH / radial glial cell / junctional complex / basal lamina / neurogenesis |
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| Research Abstract |
神経系の発生過程では、多様なニューロンやグリア細胞はある一定の順序で分化することが知られており、いつ分化するかというタイミングが、様々なタイプの細胞を生み出す多様性形成過程に関与すると考えられる。当研究室では今までにbHLH型転写因子Hes1,Hes3,Hes5が分化のタイミングを制御することを報告してきた。Hes1やHes3,Hes5を欠損すると分化が早くなり、逆にHes1,Hes3及びHes5の強制発現では分化が遅れる。本研究では、Hes1,Hes3,Hes5の発現を操作して分化のタイミングをin vivoでコントロールし、神経系の形成や細胞の多様性形成における分化のタイミングの意義を明らかにすることを目的とする。
そこで、短期間に一斉に神経分化が起こるHes1 Hes5 double knockout mouse (dKO)を解析した。dKOでは神経分化が促進しており、顕著に未分化な細胞が減少し、さらに形態異常が生じていた。詳細な解析により、未分化な細胞が、神経管の内側では接着帯を形成し、外側では基底膜の構成成分であるラミニンを分泌して基底膜を形成することに寄与して形態を維持していることを示した。
また、dKOではニューロンばかり生じており、遅生まれのグリア細胞やependymal cellは生じていなかった。このことから、多様な細胞種を形成するには一定期間かけて神経分化を起こすことが重要であることが示唆された。
さらにHes1 Hes3 Hes5 triple knockout mouse (tko)を解析したところ、神経分化が始まって約1日半で全ての未分化細胞がニューロンに分化していた。本来ならば約1週間かけて行われる神経分化が、全ての未分化細胞で同時に分化がおこりタイミングの制御が全く失われていることから、HesがHindbrainよりも尾側では全ての未分化細胞の分化のタイミングを制御していることが明らかとなった。
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[Publications] Jun Hatakeyama: "Retrovirus-mediated gene transfer to retinal explants."Methods.. 4. 387-395 (2002)
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[Publications] Ryoichiro Kageyama: "Retroviral vectors for gene delivery to neural precursor cells"International review of neurobiology. 55. 123-147 (2003)
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[Publications] 影山龍一郎: "ニューロン=グリア分化にかかわる転写因子群"実験医学増刊号 脳神経研究2004. 44-49 (2004)
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[Publications] Jun Hatakeyama: "Retinal cell fate determination and bHLH factors"Seminars in Cell & Developmental Biology. 15. 83-89 (2004)
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[Publications] Kenji Takatsuka: "Roles of the bHLH gene Hes1 in retinal morphogenesis"Brain Research. 1004. 148-155 (2004)
