2011 Fiscal Year Research-status Report
大脳皮質形成の基盤となるニューロン動態制御機構のライブ観察に基づく解明
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23500410
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
榊原 明 名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (20510217)
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| Project Period (FY) |
2011-04-28 – 2014-03-31
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| Keywords | ニューロン / 大脳皮質 / 細胞移動 / 樹状突起 / 軸索 |
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| Research Abstract |
本研究は三次元的に進行する脳形成過程におけるニューロンの移動、樹状突起形成、神経軸索形成といった形態形成活動をライブで捉え、その根幹となる分子メカニズムに細胞生物学的アプローチを試みるものである。今年度は中心体、微小管プラス端、細胞膜、ゴルジ装置、核の多波長蛍光ライブ観察系を確立し、マウス胚大脳原基スライス培養下でのニューロンのライブ観察を行なった。これにより、正常なニューロンの移動、極性化過程における細胞骨格系、細胞内オルガネラの動態が明らかとなった。これらの研究成果は国内・海外の学会で発表し、現在、原著論文として発表するための投稿段階にある。一方で、今年度は当初の研究計画を修正して個々の遺伝子産物の機能解析に先立つ形で、ニューロン移動後期段階の細胞形態制御機構にアプローチするための発現時期遅延型遺伝子発現システムを確立すること、とりわけタモキシフェン誘導型CRE-ERT2による発現制御の条件を検討することに重点を置いた。これにより、マウス胎生12-13日目に子宮内電気穿孔法で遺伝子導入された大脳皮質ニューロンが皮質板まで移動を達成した後、導入遺伝子産物の発現を開始する条件を至適化することが出来た。現在、タモキシフェン誘導型CRE-ERT2を利用してガンマチューブリン-コンディショナルノックアウトマウスの表現型解析にとりかかっている。次年度以降、三次元のニューロン移動・形態制御メカニズムに関して分子レベルでの包括的理解を達成するため、遺伝子導入したニューロンの蛍光ライブ観察に基づく表現型の解析を行なう予定である。また、今年度はニューロンの三次元組織内イメージングに関する共同研究を原著論文として発表した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
多波長蛍光ライブ観察系による正常なニューロン移動の際の細胞形態変化と細胞骨格、細胞内オルガネラ動態の相関解析は順調に進み、原著論文の発表に向けた投稿段階に入っている。当初の初年度計画にあった、分子レベルでの細胞形態制御因子に関する機能解析は計画を変更して次年度以降にとりかかることとしたが、代わりに次年度の計画から初年度に組み込んだタモキシフェン誘導型Creを利用した発現時期遅延型の遺伝子発現システムの構築は滞りなく進行した。
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| Strategy for Future Research Activity |
(1) タモキシフェン誘導型CRE-ERT2を利用した遅延型コンディショナルノックアウトの手法により、ガンマチューブリン枯渇ニューロンの表現型解析を行う。この際、ニューロンが皮質板まで移動を達成した後の形態形成に及ぼす影響に注目して進める。(2) 初年度に確立したニューロン特異的アルファチューブリンプロモーターを利用した遅延型遺伝子発現系、タモキシフェン誘導型CRE-ERT2を組み合わせた遅延型遺伝子発現系を使って、細胞形態・細胞骨格制御因子に関する機能解析を分子レベルで行う。(3) CRE依存的にshRNAを発現するコンディショナルノックダウンベクターを利用した遅延型ノックダウンシステムを確立する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
初年度同様、遺伝子導入実験とスライス培養に必要な消耗品類、実験補助のための技術補佐員への謝金、学会発表のための旅費、原著論文発表のための諸費用として使用する予定である。
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