| 研究課題/領域番号 |
16300105
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
神経科学一般
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| 研究機関 | 独立行政法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
吉原 良浩 独立行政法人理化学研究所, シナプス分子機構研究チーム, チームリーダー (20220717)
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| 研究分担者 |
宮坂 信彦 独立行政法人理化学研究所, シナプス分子機構研究チーム, 研究員 (70332335)
稲木 公一郎 独立行政法人理化学研究所, シナプス分子機構研究チーム, 研究員 (20360498)
吉原 誠一 独立行政法人理化学研究所, シナプス分子機構研究チーム, 研究員 (90360669)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2005
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| 研究課題ステータス |
完了 (2005年度)
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| 配分額 *注記 |
15,100千円 (直接経費: 15,100千円)
2005年度: 5,000千円 (直接経費: 5,000千円)
2004年度: 10,100千円 (直接経費: 10,100千円)
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| キーワード | 嗅覚系 / 匂い分子受容体 / 匂い地図 / 細胞認識分子 / 転写因子 / 軸索ガイダンス / マウス / ゼブラフィッシュ / 神経回路形成 / olfactory marker protein / TRPC2 / フェロモン受容体 / 蛍光蛋白質 / Robo / Arx / 嗅索 |
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| 研究概要 |
マウス及びゼブラフィッシュをモデル動物として用いて、機能的嗅覚神経回路形成の分子機構の解明へ向けて研究を行った。その結果、以下の新知見を得た。
1、嗅上皮から嗅球へと至る一次嗅覚神経回路の初期形成に、軸索ガイダンス分子Robo2が必要であることを明らかにした。Robo2を欠損するゼブラフィッシュ変異体astrayでは、一部の嗅細胞軸索が嗅球に到達せずに、脳の他の部位へと侵入していた。またこの結果から、「発生初期の神経接続が足場となってその後の正しい神経配線が構築される」という新たなモデルを提唱した。さらに、ゼブラフィッシュ嗅上皮に存在する繊毛嗅細胞と微絨毛嗅細胞は異なった受容体とシグナル伝達分子群を発現し、嗅球の異なった領域に相互排他的に軸索投射することを見いだした。
2、ホメオボックス型転写因子Arxが正常な嗅覚神経回路構築に必須の遺伝子であることを見出した。Arx欠損マウスにおいては嗅球の抑制性介在ニューロンの移動に障害が生じ、野生型マウスに比して小さな嗅球となっていた。またArxは嗅細胞に発現していないにもかかわらず、Arx欠損マウスの嗅細胞軸索投射に異常が見られ、嗅球から嗅細胞軸索投射を誘導する未知のシグナル分子の存在が示唆された。さらに、嗅上皮に発現するZnフィンガー型転写因子Fezが嗅覚神経回路形成に重要な分子であることを明らかにした。
3、嗅球から嗅皮質へと至る二次嗅覚神経回路の形成機構を解析した。様々な細胞認識分子群の発現パターンの詳細な解析により、発達期の嗅索(LOT:嗅球の投射ニューロンの軸索束)内に層構造(laminar organization)が存在することを初めて見いだした。さらにこの層構造は、主嗅球と副嗅球からの異なった軸索投射及び主嗅球の投射ニューロンの異なった発達段階を反映することを明らかにした。
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