2005 Fiscal Year Annual Research Report
特異的シナプス形成過程に関与する分子の同定と動態観察
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17024010
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
能瀬 聡直 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (30260037)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
谷藤 高子 (森本 高子) 東京薬科大学, 生命科学部, 助教授 (10311648)
高須 悦子 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (30282718)
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| Keywords | ショウジョウバエ / 軸索誘導 / 標的認識 / ジーンチップ / シナプス / 筋肉 / 神経回路 / 運動神経 |
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| Research Abstract |
本研究では特異的シナプス形成過程の分子基盤を解明することを目指す。このため単一の神経細胞とその標的細胞間の結合過程を解析できるショウジョウバエ神経筋結合系を用いた研究を行う。ショウジョウバエ胚の筋肉(各半体節に30本存在する)は、それぞれ特定の運動神経細胞により支配される。本年度研究ではこの系を利用して神経の標的認識に関わる分子を網羅的に同定することを試みた。このため、マイクロアレイを用いた研究を行った。具体的には、隣り合った筋肉(M12とM13)間で発現量の異なる遺伝子をDNAチップにより検出し、多数同定した。このうちM13に発現し、WNTファミリーに属する分泌蛋白質WNT4に着目し、その機能解析を行った。WNTファミリーは最近軸索誘導に関与することが示されていることから、標的認識過程にも関与する可能性が高いと考えた。そこでまず、Gal4-UAS系を用いて筋肉全体に強制発現させた。その結果、WNT4の異所発現がM12上でのシナプス形成を阻害することを見いだした。このことは、WNT4が通常M13に発現し、M12を支配するべき運動神経に対し阻害的に働きかけることにより、M13ではなくM12にシナプスを形成させる働きを持つことを示唆している。このことをさらに検証するため、機能欠失体の解析を行った。その結果、欠失体ではM12でのシナプス終末が小さくなり、一方M13での終末が大きくなっていた。このことはWNT4の非存在化では、M12を支配するべき運動神経は、M13へと伸びてしまうことを示しており、上記の仮説をさらに支持するものである。以上の結果から、WNT4は阻害的な働きを通じ、特異的シナプス形成に関与することが示された。
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[Journal Article] Regulation of layer-specific targeting by reciprocal expression of a cell adhesion molecule, capricious2006
Author(s)
Shinza-Kameda, M., Takasu, E., Sakurai, K., Hayashi, S., Nose, A.
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Journal Title
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