機能ゾーン間の神経連絡の分子機構の研究

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09480234
• 研究機関: 理化学研究所
• 研究代表者: 森 憲作 理化学研究所, ニューロン機能研究グループ, グループディレクター(研究職) (60008563)
• 研究分担者: 吉原 良浩 大阪医科大学, 医学部, 助教授 (20220717) ; 杉野 英彦 理化学研究所, 機能分子研究チーム, 研究員 (70270577) ; 長尾 伯 理化学研究所, 機能分子研究チーム, 研究員 (50281647) ; 玉田 篤史 理化学研究所, 機能分子研究チーム, 研究員 (60270576)
• キーワード: OCAM / 機能ゾーン / 細胞接着分子 / 嗅覚 / 神経連絡 / 軸索ガイダンス

研究概要

嗅覚系のゾーン間神経連絡に関与するR4B12抗原分子は、細胞外に5つの免疫グロブリン様ドメインと2つのフィブロネクチンIII型ドメインをもつ膜蛋白質で、NCAMファミリーに属する新規の細胞接着分子であることが判明した。この新規細胞接着分子はホモフィリックな接着活性を有し、OCAMと名付けられた。主嗅覚系では、OCAMは、嗅上皮のゾーンII、III、IVの嗅細胞の軸索で発現し、ゾーンIの嗅細胞では発現がなかった。OCAMを発現した嗅細胞軸策は、主嗅球のゾーンII、III、IVの糸球へと選択的に投射していた。副嗅覚系において、OCAMは鋤鼻感覚上皮の表層ゾーンの感覚細胞の軸索で発現していたが、深層ゾーンの感覚細胞の軸索で発現はみられなかった。OCAMを発現した鋤鼻感覚細胞の軸索は、副嗅球の前方ゾーンの糸球へと選択的に投射していた。さらに、生後まもなくのマウスでは、OCAMのゾーン特異的発現が副嗅球ニューロンのレベルでも観察され、後方ゾーンの僧帽細胞の樹状突起がOCAM陽性であったが、前方ゾーンの僧帽細胞はOCAMを発現していなかった。さらに胎仔の嗅上皮や鋤鼻感覚上皮の組織培養実験により、ゾーン選択的OCAM発現の性質は、軸索伸長の初期段階から決定されており、標的の嗅球の存在には依存しないことが判明した。
OCAM以外の分子で、嗅細胞の特定のサブセットの軸索に選択的に発現する分子を探索したところ、BIG-2を含めて数個の分子がみいだされた。OCAM,BIG-2等の分子をマーカーにして、特定の嗅細胞サブセットの軸索の標的糸球の主嗅球での空間的配置が決定可能となった。この方法をもちいて現在、主嗅球の匂い受容体空間マップの作成を進めている。また、OCAM遺伝子欠損マウス作製も進行中である。

研究成果

• [文献書誌] Yoshihara,Y.他: "OCAM : a new member of the neural cell adhesion molecule family related to zone-to-zone projection of olfactory and vomeronasal axons" Journal of Neuroscience. 17. 5830-5842 (1997)
• [文献書誌] von Campenhausen,H.他: "OCAM reveals segregated mitral/tufted cell pathways in developing accessory olfactory bulb" Neuro Report. 8. 2607-2612 (1997)
• [文献書誌] Yoshihara,Y.and Mori,K.: "Basic principles and molecular mechanism of olfactory axon pathfinding" Cell and Tissue Research. 290. 457-463 (1997)
• [文献書誌] Sugino,H.他: "Genomic organization and chromosomal localization of the mouse telencephalin gene,a neuronal member of the ICAM family" Genomics. 43. 209-218 (1997)
• [文献書誌] Mizuno,T.他: "cDNA cloning and chromosomal localization of the human telencephalin and its distinctive interaction with LFA-1 integrin" Journal of Biological Chemistry. 271. 1156-1163 (1997)
• [文献書誌] Tamada,A.他: "Dendrite-associated adhesion molecule,telencephalin,promotes neurite outgrowth" Neuroscience Letters. (印刷中). (1998)