2004 Fiscal Year Annual Research Report
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15370093
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| Research Institution | THE UNIVERSITY OF TOKYO |
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Principal Investigator |
多羽田 哲也 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 教授 (10183865)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 純 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 助手 (30345235)
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| Keywords | ショウジョウバエ / 視覚系 / b-HLH-PAS / Dpp / BMP / 軸策投射 / Notch |
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| Research Abstract |
ショウジョウバエの複眼は約750の個眼からなり、個眼は8種(R1-R8)の光受容細胞から構成されている。R1-R6の光受容細胞はlaminaとよばれる脳の視葉の神経節に軸索を投射し、R7-8はlaminaを通り抜け、さらに奥のmedullaに投射する。視覚系形成の要件は、眼における視細胞の配列を視葉に正確に反映することにある。これを制御すなパターニングメカニズムを明らかにする。
DPPは視葉皮質後部の背腹2か所で発現している。この領域はlaminaに分布するグリア前駆細胞のプールの近傍である。laminaにある3層のグリア細胞のうち2層はgcm (glial cells missing)を発現している。DPPシグナルを減弱すると、gcmの発現が消失し、gliaの細胞数が減少するとともに層形成が乱れ、さらにlamina神経が分化しない表現型が観察された。DPPシグナルの細胞内信号伝達因子MadおよびMedeaのクローンを解析すると、グリア前駆細胞領域を含むクローンにおいてのみこの表現型が観察された。グリアは視神経の投射に必須であり、視神経の投射によりlaminaが分化することが知られていることから、この表現型は、Dppシグナルの直接のターゲットがグリアの分化であることで説明される。
Lamina神経の分化は上述のように視神経によりもたらされるシグナル分子を必要としているが、視葉においても様々なシグナル系が働いていることを明らかにした。NotchシグナルおよびJAK/STATシグナルはlamina神経の分化のタイミングを決めている。また、laminaに発現するbHLH-PAS転写因子の変異では視神経とlamina神経の規則的な対応関係が形成されず、この転写因子はlamina神経の正確な配置に必要であることがわかった。このように、正確な投射地図を作成するにあたり視神経と視葉の間で複雑な相互作用があり、それを統一的に制御している機構を理解したいと考えている。
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