2022 Fiscal Year Annual Research Report
Molecular mechanism that controls column orientation in the brain through the gradient of Wnt family protein
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22F32073
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
佐藤 純 金沢大学, 新学術創成研究機構, 教授 (30345235)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
WANG MIAOXING 金沢大学, 新学術創成研究機構, 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2022-09-28 – 2025-03-31
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| Keywords | カラム構造 / ショウジョウバエ / 視覚中枢 / Wnt / PCP |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脳の高次機能は多数の神経細胞から成る精密な神経回路によって実現する。一方、複数の神経細胞が円筒状に集積したカラム構造が脳の機能単位として働くことが知られているが、カラムの形成機構はほとんど分かっていない。本研究ではカラム内における個々の神経細胞の位置や極性を制御する機構を、Wntファミリーの分泌タンパク質の働きに着目して解明する。
Wntリガンドは平面細胞極性(PCP)を制御することがハエの翅を用いた研究から明らかにされているため、PCP制御分子の細胞内局在がWntによってどのように制御されるか明らかにすることで、Wnt/PCPシグナルによるカラム形成機構を解明する。一般的に、Wntリガンドの細胞外勾配は、PCPタンパク質の非対称な分布を通してPCPシグナルを制御すると考えられてきた。しかし、最近の研究では、Wnt リガンドはハエの翅のPCPに必要ないことが議論されている。一方、我々の以前の研究では、Wntリガンドの変異体では神経細胞の極性異常が見られることが明らかになった。本研究では、ハエの脳をモデル系として用い、Wntリガンドが神経発生においてどのようにPCPシグナルを制御しているのか特に、これら蛋白質の細胞内局在の変化に着目して解明する。
Wntリガンドが広範囲に渡って神経細胞の方向性を決定するメカニズムを明らかにするため、これまでにWntリガンドの受容体およびその下流で働くFz1, Fz2, Vangの細胞内局在を着目している細胞種特異的に可視化するGFPノックイン系統を作成した。しかし、蛍光シグナルが非常に弱かったため、GFPのコピー数を増やした新たなノックイン系統を作成を開始した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
Wntリガンドの受容体およびその下流で働くFz1, Fz2, Vangの細胞内局在を着目している細胞種特異的に可視化するGFPノックイン系統を作成したが、蛍光シグナルが非常に弱かったため。
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| Strategy for Future Research Activity |
GFPをN末側、C末側の2つに分けて発現させることで、細胞種特異的にこれら分子を標識する系統を作成する。この時 、GFPのC末端側のコピー数を増やすことで蛍光シグナルの増強が見込まれる。このようにして、Fz1, Fz2, Vangについて改変型GFPノックイン系統を作成する。
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