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昨年度は、網膜神経核細胞と視蓋深層の神経細胞で主にGFPを発現するBrn3aプロモーターを用いて、効率的に単一視蓋神経細胞を標識する実験系を確立した。この実験系を用いて、各神経細胞の視蓋における細胞体の位置と、後脳における軸索の投射先の関係をマップしたところ、2次元的にコードされた新たな投射パターンが存在することを明らかにした。本年度は、新たに見出された視蓋深層から後脳各分節への投射パターンが、どのような分子機構によって形成されているのかについて解析を行った。まず、これまで詳細に解析されている網膜視蓋投射の分子機構に着目した。網膜視蓋投射においては、ephrin/Ephリガンド・受容体ファミリー分子群が網膜と視蓋に勾配をもって発現しており、トポグラフィックな投射パターン形成に重要な役割を果たしていることが知られている。特に、ephrinBとそのEph受容体は、リガンドと受容体の相方向性にシグナルを伝達する。ゼブラフィッシュにおいては、ephrinB2遺伝子が視蓋後部に局在して発現しており、この発現部位と視蓋から後脳r2分節への投射部位が非常に類似していることから、ephrinB2遺伝子が、視蓋から後脳r2分節への投射に何らかの役割を果たしているのではないかとの仮説を持った。この仮説を検証するため、昨年度確立した単一神経細胞標識系を応用し、Brn3aプロモーター下でゼブラフィッシュephrinB2遺伝子を外来性に発現させることにより、視蓋から後脳各分節への投射パターンがどのように変化するのかを検証した。その結果、ほとんどの投射パターンに変化は見られなかったが、後脳r2分節へ投射する神経細胞が有意に増加していることが明らかとなった。このことは、視蓋におけるephrinB2遺伝子が後脳r2分節への投射に特異的に関わっていることを示唆している。
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