神経突起成長における低分子量G蛋白質の機能解析および機能的に関連する分子群の探索

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14034244
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 郷 正博 熊本大学, 医学研究科, 助手 (00304999)
• Keywords: ショウジョウバエ / 低分子量Gタンパク質 / 神経突起形成 / アクチン繊維 / 神経回路形成 / シグナル伝達 / UAS-GAL4 / 遺伝的スクリーニング

Research Abstract

神経突起成長における細胞骨格の制御に関与する低分子量G蛋白質、Rac1とCdc42の機能解析を目的として、それぞれの活性化の神経突起成長に対する効果について、ショウジョウバエ胚の初代培養の系を用いた解析を行ってきた。その結果、それぞれの成長円錐の形態形成における機能についての類似性と差異を明確に示すことができた。また中枢神経の回路形成を詳細に観察することにより、Rac1の不活性化とCdc42の活性化の効果が、roboの表現型に非常によく似ていることを見い出した。そこでは本来中心線を交差することのない神経軸索が数多く中心線を交差するようになる。またRoboシグナルが強く活性化された状態では、中枢神経における中心線の交差は全く起きないが、その条件でRac1の不活性化あるいはCdc42の活性化を行うと、多くの神経軸索が中心線を交差するようになることが明らかになった。このことはRac1とCdc42がRoboの下流で拮抗的に機能していることを強く示唆した。今後の課題は、Rac1とCdc42に機能的関連のある分子群を遺伝学的スクリーニングにより探索することである。そのために、それぞれを複眼の神経細胞において特異的に不活性化させることで、適度な表現型(rough eye)を持つハエの系統を確立した。それらの表現型についての遺伝的相互作用を見ることによる遺伝的スクリーニングを行なう予定である。すでにCdc42についてX線による変異体作製が進行中であり、現在までに25,000以上のハエをスクリーニングした結果、約10の再現性のあるいいエンハンサーが、またその他に10以上の強いエンハンサの候補が得られている。