2013 Fiscal Year Annual Research Report
神経回路網の多様性を生み出す発生分化プログラムの分子基盤
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21670002
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
白崎 竜一 大阪大学, 生命機能研究科, 准教授 (40423149)
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| Project Period (FY) |
2009-05-11 – 2014-03-31
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| Keywords | 神経回路網形成 / 運命決定因子 / 軸索ガイダンス / 転写調節因子 / 遺伝子発現制御 / 交連ニューロン / 正中交差 / 細胞間相互作用 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、マウスの神経管腹側正中部のフロアプレートで交差を形成する交連ニューロンの発生分化プログラムに焦点をあて、神経回路網の多様性を生み出す分子機構の解明を目指している。本年度はこれまでの一連の研究で、交連ニューロンの運命決定因子として同定されたホメオボックス型転写調節因子Dbx1によって最終的に発現制御を受けていることが明らかとなった軸索正中交差のエフェクター分子Robo3.1の発現に至るカスケードの詳細を解析することで、転写調節因子Evx2がDbx1の下流でRobo3.1の発現を促進的に制御している分子であることを突き止めた。さらにDbx1を起点とする転写カスケードに、Evx2と拮抗するかたちでPOU型転写調節因子Brn3aが関与していることも明らかにした。これらの一連の成果は取りまとめて、専門誌に論文として発表した。また、この過程で無脊椎動物から哺乳類まで保存され、その機能が不明であった転写因子が交連ニューロンのサブクラス固有の発生分化に関わっていることが明らかとなり、その詳細な解析は今後の重要な課題として残された。一方で、交連ニューロン軸索の正中交差前後で引き起こされている軸索ガイダンスプログラムの再編成に関する研究においては、本研究により確立された交連ニューロン特異的な遺伝子発現システムを駆使することで、交連ニューロン軸索の正中交差後にその発現が劇的に消失することが知られる膜タンパク質のRobo3.1の発現解析を中心に進めた。その結果、Robo3.1が軸索正中交差後に消失するメカニズムには、交連ニューロン自体がもつ内在的な性質ではなく、交連ニューロン軸索と正中部フロアプレート細胞に発現する分子を介した細胞間相互作用が関わっていることを示唆する結果がin vivoの系で得られた。さらに、その制御分子を今後同定し解析するための機能的なアッセイ系を確立させた。
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