ショウジョウバエ視覚中枢において神経細胞の移動と形態を結びつける分子機構

• 研究領域: 動く細胞と場のクロストークによる秩序の生成
• 研究課題/領域番号: 23111509
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 佐藤 純 金沢大学, 脳・肝インターフェースメディシン研究センター, 教授 (30345235)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2013-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円); 2012年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2011年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
• キーワード: 脳・神経 / 神経科学 / 神経回路 / 視覚系 / 細胞移動

研究実績の概要

脳の形成過程において、規則的な神経細胞の移動が非常に重要な役割を果たすと考えられており、神経細胞移動による脳の層構造形成過程は特に注目されている。ショウジョウバエ視覚中枢はほ乳類の脳と多くの構造的特徴を共有しており、脳神経回路の形成機構を研究する上で非常に優れたモデル系である。各神経細胞の特徴的な移動パターンを制御する遺伝子を探索し、その機能解析を通じて細胞移動によって神経回路・層構造という秩序が産み出されるメカニズムを解析した。
Bsh陽性細胞(Mi1)とLim1陽性細胞(Lawf2)の間の相互作用を解析している過程で、Lim1陽性細胞がBsh陽性細胞などの他のメダラ神経細胞とは由来が異なり、メダラ後方に位置するGPC領域から接線方向の移動によって供給されることが分かった。この時、Lim1陽性細胞はBsh陽性細胞と隣り合った状態で移動すると考えられる。これらの神経細胞において特異的に発現するガイダンス分子を探索したところ、Slit/RoboおよびNetrin/Unc5シグナルがこれら神経細胞の位置決定において重要であることが示唆された。興味深いことにLim1陽性細胞はSlitとUnc5を、Bsh陽性細胞はRobo3とNetrinBを発現していることが明らかになった。従って、これら由来の異なる２種類の神経細胞はSlit/RoboおよびNetrin/Unc5シグナルを介して双方向に制御しあっていると考えられる。

現在までの達成度 (段落)

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Brain-specific-homeobox is required for the specification of neuronal types in the Drosophila optic lobe (2013)
  • 著者名/発表者名: Hasegawa, E., Kaido, M., Takayama, R. and Sato, M.
  • 雑誌名: Developmental Biology 巻: 377 ページ: 90-99
  • DOI: 10.1016/j.ydbio.2013.02.012
  • 査読あり
• [雑誌論文] Waves of differentiation in the fly visual system (2013)
  • 著者名/発表者名: Makoto Sato
  • 雑誌名: Developmental Biology 巻: 未定
  • 査読あり
• [学会発表] A birth-order dependent mechanism that produces neuronal diversity in the Drosophila visual center (2012)
  • 著者名/発表者名: Makoto Sato
  • 学会等名: Gordon Research Conference, Visual System Development
  • 発表場所: Colby-Sawyer College, USA
  • 年月日: 2012-08-19
• [備考] 神経発生学研究分野
  • URL: http://fsosato.w3.kanazawa-u.ac.jp/index.html
• [備考] 神経発生学研究分野
  • URL: http://fsosato.w3.kanazawa-u.ac.jp/index.html