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神経回路形成の調節は個々の神経細胞が示す軸索伸長、特定経路上の軸索誘導、分岐、シナブス形成など、様々な形態的変化を伴った分化過程において見られる現象である。そこで本研究では、神経細胞の分化を調節するRhoファミリーGTPase活性化因子(GEF)の解析を行うことを目的とした。
われわれは既にstill life(SIF)とTrioの2種のGEFがそれぞれシナプス形成と軸索伸長を制御してしることを明らかにしてきた。Trioは軸索全体に存在する一方、SIFはシナプスのペリアクティブゾーンに局在している。これらの解析から明らかになったことは、神経発生の異なる分化過程の制御は異なるGEFが特有の局在パターンを示しながら行っていると言う事である。そこで、われわれはショウジョウバエに存在する全てのGEFを対象としてこれらの分子群が神経発生にどのように関わっているのかを解析してきた。
まず第一にデータベースからショウジョウバエのGEFを全て同定し、それらのcDNAを単離してプローブとすることにより胚におけるmRNAの発現パターンを解析した。その結果、それぞれの分子は固有の組織特異的な発現パターンを示した。神経系においても発生初期の神経幹細胞から強く発現してしる分子、発生後期から強い発現を示す分子などが存在することが明らかとなった。一方で、GEFの生体内での機能を明らかにするため、国立遺伝学研究所の上田龍教授との共同研究でGEFのRNAi法による発現干渉を行っている。本研究ではdsRNAを発現するトランスジェニック系統を作成することにより成虫時における解析も可能になっている。現在dsRNAの発現により致死性を示す系統も得られており、今後さらに包括的かつ詳細な解析を加えていく予定である。
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