視蓋の誘導・位置特異性決定の分子機構

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10220201
• 研究種目: 特定領域研究(B)
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 仲村 春和 東北大学, 大学院・生命科学研究科, 教授 (90079690)
• 研究分担者: 渡邉 裕二 東北大学, 大学院・生命科学研究科, 助手 (80301042) ; 舟橋 淳一 東北大学, 加齢医学研究所, 助教授 (00270827)
• キーワード: 中脳視蓋 / 領域 / Pax2 / 5 / En / Otx2 / Gbx2 / Egf8 / in ovo エレクトロポレーション

研究概要

1.pax3,Pax7は視蓋の領域に一致して発現しているが、強制発現実験によりPax3,Pax7は視蓋の発生に必須のものであることを明らかにした。一連の研究により視蓋の領域はOtx2,En1,Pax2の発現している領域でさらにPax3/7の発現する必要のあることが明らかとなった。
2.Fgf8には8つのアイソフォームが存在するが、強制発現実験によりFgf8bは中脳で視蓋発生に必要な転写制御因子群の発現を抑え、小脳として分化させることが示された。Fgf8aはシグナルが弱く、Enの発現誘導を通して視蓋の前後極性の形成に働くことが明らかとなった。
3.GrgはEn, Pax5,Fgf8等峡で発現する分子と拮抗的に働くことをすでに示したが、本年度は視蓋の層形成への関与について調べた。Grg4は孵卵5日目の視蓋神経上皮層に発現している。ニューロンは神経上皮層で生まれて最終位置に移動して行くが、孵卵5日目を境にして移動位置の変化があることがわかった。Grg4の強制発現実験により、早期に移動するニューロンで形成される層が形成されず、後期に移動する細胞で形成される層が肥大した。このことから、Grg4はニューロンに孵卵5日目よりも後期に移動するニューロンとしての性質を付与することが明らかにされた。また、視神経の軸索は視蓋でSGFSのg層よりも表層でシナプスを形成するが、Grg4の強制発現により、このg層もほぼ消失する。この様な部分では視神経の軸索は視蓋の深部に進入しており、投射マップの乱れが生じた。

研究成果

• [文献書誌] Sato, T., Araki, I., Nakamura, H.: "Inductive signal and tissue responsiveness to define the tectum and the cerebellum"Development. 128. 2461-2469 (2001)
• [文献書誌] Matsunaga, E., Araki, I., Nakamura, H: "Role of Pax3/7 in the tectum regionalization"Development. 128. 4069-4077 (2001)
• [文献書誌] Ye, W., Bouchard, M., Stone, D., Liu, X., Vella, F., Lee, J., Nakamura, H., Ang.SL, Busslinger, M., Rosenthal, A.: "Distinct regulators control the expression of the midhindbrain organizer signal FGF8"Nat Neurosci.. 4. 1175-1181 (2001)
• [文献書誌] Nakamura, H.: "Regionalisation of the optic tectum : Combination of the gene expression that defines the tectum"Trends Neurosci. 24. 32-39 (2001)
• [文献書誌] Nakamura, H., Funahashi, J.: "Introduction of DNA into chick embryos by in ovo elecroporation"Methods.. 24. 43-48 (2001)
• [文献書誌] Nakamura, H.: "Regionalisation and polarity formation of the optic tectum"Prog. Neurobiol.. 65. 473-488 (2001)