2016 Fiscal Year Annual Research Report
樹状突起投射におけるＥｐｈ／Ｅｐｈｒｉｎシグナル基本作動原理の解明
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15J12252
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
安藏 まりえ 東京大学, 薬学系研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2015-04-24 – 2018-03-31
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| Keywords | 樹状突起 / 神経回路 / ショウジョウバエ / 遺伝学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究ではショウジョウバエ嗅覚系をモデルに，Eph/Ephrinシグナルがどのような作動原理で樹状突起投射を制御しているのか，その解明を目指している。神経発生におけるEph/Ephrinの関与を調べる目的で，Eph及びEphrinの変異体解析を行った。Ephヌル変異体においてMARCM法を用いDA1糸球体に投射する投射神経（DA1投射神経）及びそれに隣接する糸球体に投射する投射神経（VA1d投射神経）をそれぞれラベルした。ephrinにおいてはヌル変異体が存在していなかったため，CRISPR/Cas9システムを用い，ephrin遺伝子の全翻訳領域をノックアウトし，ヌル変異体の作製を行った。どちらの変異体の場合もDA1糸球体神経回路とそれに隣接する神経回路間で樹状突起同士が混線することを見出した。また，この樹状突起同士の分離にDA1投射神経に発現するEphと隣接する投射神経上のEphrinのtrans相互作用が必要であることを検証する目的で，Ephタンパク質のドメイン解析を行った。trans相互作用に必要とされるリガンドバインディングドメインを欠いたEphタンパク質を作出した。欠損型Ephタンパク質を発現する系統ではDA1投射神経でEphノックダウンした際の樹状突起の異常が改善されないことを見出した。これまでの結果からDA1投射神経のEphと隣接する投射神経上のEphrinのtrans相互作用によって，隣接する樹状突起が正しく分離することを見出している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
交付申請書に記載した内容に関しては、ほぼ全て順調に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの研究から，DA1投射神経と隣接する投射神経との間はEphとEphrinによって厳密に分離され，DA1投射神経では，周囲の糸球体に発現するEphrinとのtrans相互作用の結果，Ephフォワードシグナルが走ることが示唆されることを見出した。本結果を国際学術誌に投稿，採択を目指す。
また本研究遂行中に，投射神経の軸索投射においてもEph/Ephrinシグナルが関与し，それが樹状突起とはおそらく異なる分子機構であろうことを見出した。今後はEph/Ephrinシグナルがどのような作動原理で投射神経の軸索投射を制御しているのか，またどのような制御機構で樹状突起―軸索間での差を生み出しているのかを検証する予定である。
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