| 研究課題/領域番号 |
13440224
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
遺伝
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
古久保 克男 (徳永 克男) 筑波大学, 生物科学系, 助教授 (00272154)
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| 研究分担者 |
丸尾 文昭 筑波大学, 生物科学系, 助手 (30199921)
中川 リリア 筑波大学, 生物科学系, 講師 (80300888)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2002
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| キーワード | 脳 / 発生 / 遺伝子 / ショウジョウバエ / 学習 / 記憶 |
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| 研究概要 |
脳の高次構造の形成と可塑性を制御する分子機構を研究するにあたり、ショウジョウバエの脳はすぐれた研究材料を提供している。中でも、ショウジョウバエキノコ体は、学習記憶をはじめ多様な高次脳機能の中枢であるが、その初期発生様式と制御遺伝子については、神経構造の複雑さに阻まれ断片的知見しかない。我々は本研究により、キノコ体前駆細胞でショウジョウバエのPax6相同遺伝子であるeyelessとtwin of eyeless、および複眼形成遺伝子dachshundがキノコ体の形成に重要な機能を持つことを明らかにし、キノコ体では複眼形成過程とは明らかに異なる制御ネットワークが関与することを示した。また、キノコ体前駆細胞で発現する遺伝子の探索により、ホメオボックスタンパクを含む多数の核内因子を新たに同定した。また、これら転写制御遺伝子の発現解析の過程で、幼虫期キノコ体が哺乳類の脳皮質と類似する発達した神経層を形成しているごとを発見し、神経細胞接着因FASIIがキノコ体層構道の形成に必須の機能を持つことを明らかにした。さらに、eyelessとtwin of eyeless遺伝子の脳形成過程における相互制御と遺伝子の機能をRNAi解析により検討し、twin of eyelessは、脳の幅広い領域決定に関与するものの、キノコ体の神経構造の形成には要求されないことが明かとなった。いっぽう、キノコ体におけるeyeless遺伝子発現を制御する遺伝子領域を解析し、複眼におけるeyelessの発現は第2イントロンに制御されているが、脳における発現は、上流約6Kbの配列と第2イントロンの配列により協調的に制御されていることを明かにした。これらの結果は、ショウジョウバエ学集記憶中枢であるキノコ体の形成機序とその制御遺伝子網の解析に重要な知見を提供するものであり、国際的にも高く評価されている。
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