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本研究は、神経上皮細胞・放射状グリアの微細構造に着目し、微細構造の神経発生における役割を明らかにすることを目的とする。
本年は、細胞接着帯に着目した研究を進めた。神経幹細胞を維持しながら一定の割合でニューロンを産生するのに、Notchシグナルによる側方抑制が重要であると考えられている。申請者は、予備実験や他の状況証拠より、細胞接着帯はDelta-Notchのシグナル伝達の場ではないかという仮説に至った。
前年に引き続き、NotchとDeltaのタンパク質の分布について、siRNAや神経幹細胞のprimary cultureを用い詳細に検討した。その結果、両タンパク質供に放射状グリアのapical側の突起に分布していた。さらに、Notchの細胞内ドメインの切断阻害剤を用いた実験より、apical側の突起の中でも細胞接着帯付近で主にシグナル伝達が起こっていることを示唆する結果を得た。
また、上皮性の細胞以外でもこの仮説を検討するため、間充織の細胞で体節形成の場であるpresomitic mesoderm(PSM)でも実験を行った。PSMにも接着帯様の構造があり、そこのNotchが集積していることを明らかにし、接着帯様の構造を壊すと、Notchシグナル因子の発現が減少した。このことから、神経上皮においても、PSMにおいても、Notchシグナルの伝達が接着帯付近で行われていることが示唆された。
細胞接着帯でシグナルの伝達をやるということは、接着帯の維持を調整することでNotchシグナルの調整が可能になる。ニューロンが産生される頻度や神経幹細胞の増殖や維持期間は、細胞接着帯がどれくらい維持されるか、言い換えれば、分化の際の移動様式により調整されている可能性がある。この移動様式の違いにより、領域やステージによる分化頻度の違いが生み出されているかもしれない。これは、新しい概念である。
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