| 研究概要 |
神経前駆細胞が非対称分裂を行いニューロン-グリアを生じる過程のモデルとしてはショウジョウバエ胚神経系ニューロブラストが用いられ非対称分裂、ニューロン分化の分子機構について多くの知見をもたらしたが、これまで対称分裂を行いやがて神経前駆細胞を生み出す神経幹細胞の良いモデル系がなかった。われわれは、ショウジョウバエ幼虫のシート状の視覚原基の神経上皮細胞が最初対称分裂をして細胞増殖を行いやがてシートの端から円柱状の上皮細胞が順に球状に転換し非対称分裂を行うようになりニューロン・グリアを生じることをtubulin-GFPを発現する系統をLSMにて継続的に観察を行うlive-imaging法とMARCMと呼ばれる細胞系譜を標識する方法とによって明らかにし、ショウジョウバエ視覚原基増殖中心の神経上皮細胞が神経幹細胞であることを示した。次に我々は、これらの神経幹細胞がどのような細胞生物学的性質を持つかを種々の分子マーカーを用いた免疫組織学的解析によって明らかにした。神経幹細胞は,apical側にBazooka(Baz), Discs lost(DI.T),AJ-complexにDE-Cadherin, aPKC, Arm/beta-catenin, lateral domainにLethal giant larvae(LgI),Discslarge(Dlg)などが局在する典型的な上皮細胞で、例えばaPKCを欠失させるなどしてこれらの上皮細胞の形質を維持できなくするともはや対称分裂を行うことが出来ずに神経幹細胞としての性質を失うことを明らかにした。現在この上皮様の神経幹細胞から球状の神経前駆細胞への転換の際にどのような分子機構が作用しているのかを明らかにするべく研究をおこなっている。さらに我々は既に脊椎動物で神経前駆細胞の増殖に関与していることが示唆されているNotchシグナルが我々のモデル系でどのような関与をしているのかについて解析を行った。Notchは神経上皮幹細胞及で強い発現を示し神経前駆細胞でもその発現は高レベルで維持されニューロンを分化させる直前に急激にダウンレギュレートされるがその際にはNotchをエンドサイトーシス複合体に導き分解することで負に制御することが知られているNumbが高発現している。遺伝学的解祈によって、神経前駆細胞からニューロンを分化させるにはNumbによるNotchのダウンレギュレーションが必要であることを明らかにした。以上のように我々が詳細な遺伝学的及び細胞生物学的解析によって明らかにしたショウジョウバエ幼虫の視覚原基神経幹細胞は、神経幹細胞の増殖分化を制御する機構を明らかにする上で大変有用な系であることが明らかとなったので、今後はこの系における制御機構を種々の突然変異体を用いてさらに詳細に調べる
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