線虫の神経特異的低分子RNAによる神経ネットワーク形成の分子機構

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15030205
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 坂本 和一 筑波大学, 生物科学系, 助教授 (90235169)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐藤 英世 筑波大学, 基礎医学系, 講師 (60235380)
• Keywords: 線虫 / Aluファミリー / ncRNA / 神経回路 / 反復配列

Research Abstract

本研究は、線虫の神経細胞に特異的なAluファミリー様配列由来のncRNA(Alu-ncRNA)に注目し、神経細胞の発達や神経ネットワーク形成に対する低分子RNAの分子作用メカニズムを明らかにし、さらに線虫の行動や記憶・学習に対するAlu-ncRNAの生理機能を個体レベルで解明するために行った。特に、神経細胞発生時におけるncRNA(Alu-ncRNA)の発現量や発現分布の変化、結合タンパク質との相互作用、遺伝子阻害効果などを線虫のモデル動物系を用いて分子細胞レベルおよび個体レベルで高次複合的に解明することを目的としている。(1)線虫の発生とAlu-ncRNAの発現:そこで、線虫の発生過程におけるAlu-ncRNAの発現を調べたところ、幼虫第1期(L1)から幼虫第3期(L3)にかけてAlu-ncRNAの発現上昇が認められ、特に神経細胞付近におけるAlu-ncRNAの局在が認められた。(2)神経細胞におけるAlu-ncRNAの動態:また、ニューロンの樹状突起の発達やシナプスの形成時におけるAlu-ncRNAの細胞内分布を蛍光顕微鏡を用いて調べ、神経ネットワークの形成とAlu-ncRNAの局在との関連を明らかに,しつつある。またその移動や局在化に必要な低分子RNA内のモチーフ領域についても、現在変異体を作製して調べているところである。(3)Alu-ncRNAのタンパク質複合体形成:さらに、Two hybrid法を用いて、Alu-ncRNAに結合または相互作用するタンパク質を同定し、Alu-ncRNAと神経回路形成に必要なタンパク質との分子間相互作用を解析している。