2012 Fiscal Year Annual Research Report
大脳新皮質の層特異的入出力形成におけるプレプレートの形成と分離の機能的意義
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24300126
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
寺島 俊雄 神戸大学, 大学院・医学研究科, 教授 (20101892)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 大脳皮質 / リーリン / Dab1 / reeler / yotari / 層形成 |
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| Research Abstract |
(1)大脳皮質異所性ニューロンの側枝消失collateral elimination
大脳皮質の皮質下投射ニューロンと脳梁交連ニューロンは全く異なるニューロン集団である。しかし、発生過程で、大脳皮質の投射ニューロンは一過性に過剰な側枝を形成し、多数の標的に投射することが知られている。これらの多数の軸索は発生過程で消去される。このような過程が、リーリン欠損マウス・リーラーで、正常に維持されているか否か検討した。リーラーマウスと正常マウスの脊髄、視床外側腹側核、反対側の大脳皮質のいずれか二か所にファーストブルーFBとジアミニドイエローDYを注入し、逆行性に二重標識されるニューロンの有無を解析した。その結果、FB,DYにより二重に標識されるニューロンは皆無であった。すなわち皮質5層の皮質脊髄路ニューロンプール、皮質6層の皮質視床投射ニューロン、皮質2・3層ニューロンの脳梁交連線維ニューロンは、リーラーマウスでは異所性に存在するものの、異なる標的に二重投射することは無いことが判明した。この事実は、異所性ニューロンの側枝消失collateral eliminationのメカニズムは正常に維持されていることを意味する。
(2)大脳皮質におけるDab1の分子内機能制御機構の解析
哺乳類の大脳皮質は6つの層構造から形成されている。この層構造の形成にはReelin-Dab1シグナルが重要な役割を果たす。Reelinが受容体に結合すると、受容体の細胞内ドメインにDab1が結合する。その後、Dab1はSrcファミリーキナーゼによってリン酸化され、さらに下流にシグナル伝達する。ReelinやDab1を欠損するマウスでは大脳皮質の層構造に乱れが生じる。Dab1の様々な切断型を培養細胞に発現させ、細胞の形態への影響を観察したところ、Dab1の機能はN末端領域とC末端領域の間の分子内相互作用により制御されていることを見出した。そこで、現在、子宮内電気穿孔法により移動中の皮質ニューロンにさまざまなDab1断片を発現させて、その影響を観察した。その結果、Dab1の機能がN末端とC末端の分子内相互作用により制御されていることが明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
トレーサーを用いた神経回路標識法を用いて皮質脊髄路ニューロン、皮質視床投射ニューロン、脳梁交連線維系ニューロンのいずれもが異なるニューロンプールであることを明らかにした。また電気穿孔法を用いて移動中のニューロンにDab1変異遺伝子を導入し、Dab1の分子内相互作用を明らかにした。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、電気穿孔法を用いてDab1の遺伝子断片を皮質ニューロンに導入し、最終的なニューロンの分布を調べる。BrdUを併せて投与し、ニューロンのbirthdayを明らかにして、層形成とReelin-Dab1シグナル伝達系の機能を明らかにする。
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