初期神経板パターン形成における領域間相互作用の分子機序

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10220204
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (B)
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 笹井 芳樹 京都大学, 再生医科学研究所, 教授 (20283616)
• Keywords: 神経発生 / パターン形成 / 脳 / シグナル因子 / 分化制御

Research Abstract

中枢神経系の初期発生については個体発生のごく初期にシュペーマン・オーガナイザーとよばれる小さな中胚葉組織から分泌される神経誘導因子によってコントロールされている。多様な神経細胞を誘導するシグナルはシュペーマン・オーガナイザーに加えて、初期神経板の異なった領域間のコミュニケーションによって産み出されることが示唆されてきた。本研究では、その分子的実体を明らかにするための遺伝子スクリーニングと機能解析を行った。初期神経板で働く領域特異的分泌タンパクを系統的にシグナル・シーケンス・トラップ法によって用いて、神経管の背側に位置する非神経外胚葉に早期から発現する新規の分泌因子Tiarinを単離に成功した。構造的には新規であるが、EST等の検索からはファミリー遺伝子の存在が示唆されている.アフリカツメガエルの初期胚での強制発現では、神経管の腹側の分化を抑制し、背側の分化を促進することが明らかとなった。過剰発現実験では神経管の背腹軸に沿った神経パターン形成因子として、領域化に関与していることが強く示唆された。
Tiarinの強制発現は腹側の神経管のマーカーの発現を強く抑制し、逆に背側の神経管のマーカーの発現を強く誘導した。さらにSHHの腹側化活性に強く拮抗した。Tiarinは神経管の背腹軸の位置情報を与える新規の分泌シグナルであると考えられた。現在、マウスのホモローグの同定を進めており、遺伝子ノックアウト法による生体内での役割の詳細な解析を検討中である。

Research Products

• [Publications] 川崎 洋志 他: "Generation of dopaminergic neurons and pigmented epithelia from primate ES cells by stromal cell-derived Inducing Activity"Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 99. 1580-1585 (2002)
• [Publications] 津田 浩史 他: "Dorsalization of the Newral Tube by Xenopus Tiarin a Novel Patterning Factur Secreced by the Flanking Nonneural Head Ectoderm"Neuron. 33. 515-528 (2002)