脳の領域化と領域間細胞移動

• 研究課題/領域番号: 14208095
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 神経科学一般
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 村上 富士夫 大阪大学, 大学院・生命機能研究科, 教授 (20089882)
• 研究分担者: 山本 亘彦 大阪大学, 大学院・生命機能研究科, 教授 (00191429) ; 玉田 篤史 理化学研究所, 脳科学総合研究センター, 研究員 (60270576)
• 研究期間 (年度): 2002 – 2004
• 研究課題ステータス: 完了 (2004年度)
• 配分額: 53,170千円 (直接経費: 40,900千円、間接経費: 12,270千円); 2004年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円); 2003年度: 13,520千円 (直接経費: 10,400千円、間接経費: 3,120千円); 2002年度: 31,330千円 (直接経費: 24,100千円、間接経費: 7,230千円)
• キーワード: ラット / 仔胎 / エレクトロポレーション / 細胞移動 / 領域特異性 / GFP / 器官培養 / 大脳皮質錐体細胞 / 胎仔 / AD67-GFPノックインマウス / GABA作動性ニューロン / タイムラプス / 菱脳唇 / 神経節隆起

研究概要

ニューロンがその生まれた場所から本来あるべきところに移動する、脳の細胞移動は中枢神経系の層構造や神経核を形作る上で重要な現象である。大脳皮質が形成される過程でどのような細胞移動が起こって層構造になるかについてはまだ未知な部分が多い。大脳のような広い領域ではニューロンの生まれる時期について幅がある。本研究では大脳皮質脳室帯(VZ)に由来する皮質ニューロンの移動が生まれる時期が早いか遅いかの違いによって時期特異的な移動様式を示すかどうかについて解析した。GFPをコードする遺伝子を子宮内エレクトロポレーションによって胎生12.5日または胎生15.5日に導入し、標識されたニューロンを解析した。胎生12.5日の早い時期に標識された細胞は最初紡錘型をしていて後に球形ないし水平方向に配向した形、さらに放射方向に配向と形を変えた後に皮質板(CP)へと移動する。胎生15.5日の遅い時期に生まれた細胞は最初双極形をしていてその後長い突起を伸ばして放射状グリアに沿って移動し早い時期に生まれたニューロンよりもさらに遅い時期に皮質板へと移動することが分かった。また、Cdk5(Cyclin-dependent kinase 5)活性が遅く生まれたニューロンの移動にとって重要なことが分かった。これらのことから、生まれる時期の違いによって同じ大脳皮質のニューロンでもその移動様式、分子メカニズムに大きな違いがあることが分かった。

研究成果

• [雑誌論文] The Divergent Robo Family Protein Rig-1/Robo3 Is a Negative Regulator of Slit Responsiveness Required for Midline Crossing by Commissural Axons (2004)
  • 著者名/発表者名: Christelle Sabatier
  • 雑誌名: Cell 117 ページ: 157-169
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Distinct Migratory Behavior of Early- and Late-born Neurons in the Cerebral Cortex (2004)
  • 著者名/発表者名: Hatanaka, Y
  • 雑誌名: The Journal of Comparative Neurology 479 ページ: 1-14
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] The Divergent Robo Family Protein Rig-1/Robo3 Is a Negative Regulator of Slit Responsiveness Required for Midline Crossing by Commissural Axons. (2004)
  • 著者名/発表者名: Christelle Sabatier, Andrew S.Plump, Le Ma, Katja Brose, Atsushi Tamada, Fujio Murakami, Eva Y-H.P.Lee, Marc Tessier-Lavigne
  • 雑誌名: Cell 117 ページ: 157-169
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Conserved Roles for Slit and Robo Proteins in Midline Commissural Axon Guidance. (2004)
  • 著者名/発表者名: Hua Long, Christelle Sabatier, Le Ma, Andrew Plump, Wenlin Yuan, David Ornitz, Atsushi Tamada, Fujio Murakami, Corey S.Goodman, Marc Tessier-Lavigne
  • 雑誌名: Neuron 42 ページ: 213-223
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] BDNF and NT-3 promote thalamocortical axon growth with distinct substrate and temporal dependency. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kenji Hanamura Akiko Harada, Ritsuko Katoh-Semba, Fujio Murakami, Nobuhiko Yamamoto
  • 雑誌名: Eur J.Neurosci 19 ページ: 1485-1493
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Identification of the Genes that are Expressed in the Upper Layers of the Neocortex. (2004)
  • 著者名/発表者名: Yun Zhong, Makoto Takemoto, Tsuyoshi Fukuda, Yuki Hattori, Fujio Murakami, Daisuke Nakajima, Manabu Nakayama, Nobuhiko Yamamoto
  • 雑誌名: Cerebral Cortex 14 ページ: 1144-1152
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Contacts between the commissural axons and the floor plate cells are mediated by nectins. (2004)
  • 著者名/発表者名: Okabe, N., Shimizu, K., Ozaki-Kuroda, K., Nakanishi, H., Morimoto, K., Takeuchi, M., Katsumaru, H., Murakami, F., Takai, Y.
  • 雑誌名: Dev.Biol. 273 ページ: 244-256
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Distinct Migratory Behavior of Early- and Late-born Neurons Derived from the Cortical Ventricular Zone. (2004)
  • 著者名/発表者名: Yumiko Hatanaka, Shin-ichi Hisanaga, Claus W.Heizmann, Fujio Murakami
  • 雑誌名: J.Comp Neurol 479 ページ: 1-14
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] The Divergent Robo Family Protein Rig-1/Robo3 Is a Negative Regulator of Slit Responsiveness Required for Midline Crossing by Commissural Axons. (2004)
  • 著者名/発表者名: Christelle Sabatier
  • 雑誌名: Cell 117 ページ: 157-169
• [雑誌論文] Conserved Roles for Slit and Robo Proteins in Midline Commissural Axon Guidance. (2004)
  • 著者名/発表者名: Hua Long
  • 雑誌名: Neuron 42 ページ: 213-223
• [雑誌論文] BDNF and NT-3 promote thalamocortical axon growth with distinct substrate and temporal dependency. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kenji Hanamura
  • 雑誌名: Eur J.Neurosci 19 ページ: 1485-1493
• [雑誌論文] Identification of the Genes that are Expressed in the Upper Layers of the Neocortex. (2004)
  • 著者名/発表者名: Yun Zhong
  • 雑誌名: Cerebral Cortex 14 ページ: 1144-1152
• [雑誌論文] Contacts between the commissural axons and the floor plate cells are mediated by nectins. (2004)
  • 著者名/発表者名: Noriko Okabe
  • 雑誌名: Dev.Biol. 273 ページ: 244-256
• [雑誌論文] Distinct Migratory Behavior of Early- and Late-born Neurons Derived from the Cortical Ventricular Zone. (2004)
  • 著者名/発表者名: Yumiko Hatanaka
  • 雑誌名: J.Comp Neurol. 479 ページ: 1-14
• [雑誌論文] Pathfinding and growth termination of primary trigeminal sensory afferents in the embryonic rat hindbrain (2003)
  • 著者名/発表者名: Miyahara, M
  • 雑誌名: The Journal of Comparative Neurology 460 ページ: 503-513
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Multimodal tangential migration of neocortical GABAergic neurons independent of GPI-anchored proteins (2003)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, D
  • 雑誌名: Development 130 ページ: 5803-5813
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Pathfinding and growth termination of primary trigeminal sensory afferents in the embryonic rat hindbrain. (2003)
  • 著者名/発表者名: Miyahara, M, Shirasaki, R, Tashiro, Y, Muguruma, K, Heizmann, CW, Murakami, F.
  • 雑誌名: J.Comp Neurol. 460 ページ: 503-513
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Rundown of a transient potassium current is attributable to changes in channel voltage dependence. (2003)
  • 著者名/発表者名: Hattori, S., Murakami, F., Song, W.-J.
  • 雑誌名: Synapse 48 ページ: 57-65
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] MuSC is involved in regulating axonal fasciculation of mouse primary. (2003)
  • 著者名/発表者名: Kawauchi, D., Kobayashi, H., Sekine-Aizawa, Y., Fujita, S.C., Murakami, F.
  • 雑誌名: Eur J Neurosci. 18 ページ: 2244-2252
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Multimodal tangential migration of neocortical GABAergic neurons independent of GPI-anchored proteins. (2003)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, D., Nakaya, Y., Yanagawa, Y., Obata, K., Murakami, F.
  • 雑誌名: Development 130 ページ: 5803-5813
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Quantitative relationship between Kv4.2 mRNA and A-Type K+ current in rat striatal cholinergic interneurons during development. (2003)
  • 著者名/発表者名: Hattori, S., Murakami, F., Song, W.-J.
  • 雑誌名: J.Neurophysiol. 90 ページ: 175-183
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] In vitro analysis of the origin, migratory behavior and maturation of cortical pyramidal cells (2002)
  • 著者名/発表者名: Hatanaka, Y
  • 雑誌名: The Journal of Comparative Neurology 454 ページ: 1-14
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Crossing the ventral midline causes neurons to change their response to floor plate and alar plate attractive cues during transmedian migration (2002)
  • 著者名/発表者名: Taniguchi, H
  • 雑誌名: Developmental Biology 249 ページ: 321-332
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] In vitro analysis of the origin, migratory behavior and maturation of cortical pyramidal cells. (2002)
  • 著者名/発表者名: Hatanaka, Y., Murakami, F.
  • 雑誌名: J.Comp.Neurol. 454 ページ: 1-14
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Filamin A-interacting protein FILIP regulates cortical cell migration out of the ventricular zone. (2002)
  • 著者名/発表者名: Nagano, T., Yoneda, T., Hatanaka, Y., Kubota, C., Murakami, F, Sato, M.
  • 雑誌名: Nature Cell Biology 4 ページ: 495-501
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Crossing the ventral midline causes neurons to change their response to floor plate and alar plate attractive cues during transmedian migration. (2002)
  • 著者名/発表者名: Taniguchi, H., Tamada, A., Kennedy, T.E., Murakami, F.
  • 雑誌名: Dev.Biol. 249 ページ: 321-332
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Ephrin-B3-EphA4 interactions regulate the growth of specific thalamocortical axon populations in vitro. (2002)
  • 著者名/発表者名: Takemoto, M., Fukuda, T., Sonoda, R., Murakami, F., Tanaka, H., Yamamoto, N.
  • 雑誌名: Eur.J.Neurosci 16 ページ: 1168-1172
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Generation of neural crest-derived peripheral neurons and floor plate cells from mouse and primate embryonic stem cells. (2002)
  • 著者名/発表者名: Mizuseki, K., Sakamoto, T., Watanabe, K., Muguruma, K., Ikeya, M., Nishiyama, A., Arakawa, A., Suemori, H., Nakatsuji, N., Kawasaki, H., Murakami, F., Sasai, Y.
  • 雑誌名: PNAS 100 ページ: 5828-5833
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Mizuseki, K.: "Generation of neural crest-derived peripheral neurons and floor plate cells from mouse and primate embryonic stem cells"PNAS. 100. 5828-5833 (2003)
• [文献書誌] Miyahara, M.: "Pathfinding and growth termination of primary trigeminal sensory afferents in the embryonic rat hindbrain"J.Comp.Neurol.. 460. 503-513 (2003)
• [文献書誌] Hattori, S.: "Rundown of a transient potassium current is involved is attributable to changes in channel voltage dependence"Synapse. 48. 57-65 (2003)
• [文献書誌] Kawauchi, D.: "MuSC is involved in regulating axonal fasciculation of mouse primary"Eur.J.Neurosci.. 18. 2244-2252 (2003)
• [文献書誌] Tanaka, D.: "Multimodal tangential migration of neocortical GABAergic neurons independent of GPI-anchored proteins"Development. 130. 5803-5813 (2003)
• [文献書誌] Hattori, S.: "Quantitative relationship between Kv4.2 mRNA and A-type K^+ current in rat striatal cholinergic interneurons during development"J.Neurophysiol.. 90. 175-183 (2003)
• [文献書誌] 村上富士夫: "脳神経科学(伊藤正男 監修、金澤一郎 他 編)"三輪書店. 841(189-195) (2003)
• [文献書誌] Hatanaka, Y.: "In vitro analysis of the origin, migratory behavior and maturation of cortical pyramidal cells"J.Comp.Neurol.. 45. 1-14 (2002)
• [文献書誌] Nagano, T.: "Filamin A-interacting protein FILIP regulates cortical cell migration out of the ventricular zone"Nature Cell Biology. 4. 495-501 (2002)
• [文献書誌] Taniguchi, H.: "Crossing the ventral midline causes neurons to change their response to floor plate and alar plate attractive cues during transmedian migration"Dev.Biol.. 249. 321-332 (2002)
• [文献書誌] Takemoto, M.: "Ephrin-Be-EphA4 interactions regulate the growth of specific thalamocortical axon populations in vivo"Eur.J.Neurosci.. 16. 1168-1172 (2002)
• [文献書誌] 村上富士夫: "軸索の正中交叉のメカニズム-底板の誘引、反発と成長円錐反応性の制御"実験医学増刊 脳・神経研究のフロンティア. 20. 750-756 (2002)
• [文献書誌] 谷口弘樹: "脳における神経細胞移動の動態とそのメカニズム -器官培養系を用いた移動解析-"蛋白質核酸酵素. 47. 2002-2009 (2002)
• [文献書誌] 村上富士夫: "シリーズ バイオサイエンスの新世紀vol.11 脳の発生・分化・可塑性(御子柴克彦、清水孝雄 編)、133-144"脳の基本回路の形成機構. (2002)