2012 Fiscal Year Annual Research Report
神経回路形成における標的細胞認識と細胞部位特異性を担う分子機構
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23700364
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| Research Institution | 独立行政法人国立精神・神経医療研究センター |
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Principal Investigator |
須藤 文和 独立行政法人国立精神・神経医療研究センター, 神経研究所 微細構造研究部, 室長 (40345848)
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| Keywords | 神経回路形成 / 軸索誘導 / プレキシン / セマフォリン / 扁桃体 / 分界条床核 / 小脳 / バスケット細胞 |
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| Research Abstract |
中枢神経系において、標的細胞との特異的な神経接続や、標的神経細胞の限られた細胞部位との接続（細胞部位特異的接続）について、軸索誘導分子セマフォリンとその受容体プレキシンに着目して解析を行った。標的細胞との特異的な接続は、扁桃体と分界条床核とのトポグラフィックな接続様式をモデルとし、プレキシンとセマフォリン分子の分布様式をより詳細に解析した。これまでに、接続完了時において、プレキシンとセマフォリンが異なる軸索に相補的に発現していることを明らかにしていたが、形成初期においても既にこれらの分子が異なる神経軸索に分布していることを新たに明らかにした。また、すでにこの系で異常を見出していたプレキシンノックアウトマウスにおいても、分子分布を反映するように、形成初期において既に異常が生じていることを明らかにした。これらの結果は、セマフォリン／プレキシンシグナルが、扁桃体と分界条床核の形成を制御していることを示唆している。一方、細胞部位特異的な接続について、小脳神経回路においてバスケット細胞とプルキンエ細胞の神経接続をモデルとした解析を行った。これまでに標的細胞で分泌型と膜貫通型のセマフォリンが発現していることを明らかにしていたが、バスケット細胞では分泌型セマフォリンの受容に必須であるニューロピリンの発現が認められなかった。また、プレキシンノックアウトマウスにおいて、バスケット細胞軸索による特徴的な構造（Piceau構造）の形成異常が認められた。これらの結果は、膜貫通型セマフォリンとプレキシンによるシグナルがバスケット細細胞軸索とプルキンエ細胞との接続を制御することを示唆する。
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