| 研究課題/領域番号 |
16H02504
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
榎本 和生 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (80300953)
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| 研究分担者 |
古泉 博之 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (10334335)
冨樫 和也 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (40450613)
木瀬 孔明 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任助教 (70769611)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 神経回路 / 空間配置 / ショウジョウバエ / 軸索 / 樹状突起 / 老化 / 自己組織化 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、ショウジョウバエ脳神経回路を解析モデルとして、脳神経回路の空間配置の決定と維持に関わる分子細胞基盤を明らかにすることを目的としている。今年度は、樹状突起間の反発作用を介する受容領域自己組織化に関わるDsCAMの細胞内シグナル伝達経路について研究を行った。まず構造解析から、DsCAM下流で働く３候補因子を同定し、遺伝学的機能相関解析を行った。その結果、３因子のうちの２因子は、DsCAMシグナルの負の制御因子として働く可能性が明らかとなった。さらに、Yeast Two-hybrit法による相互作用解析から、２因子が異なる細胞内ドメインに結合することを示した。これらの２因子は細胞骨格制御に関わる可能性が示唆されており、今後は細胞骨格ダイナミクスとの機能相関についても研究を進める予定である。
また、出来上がった神経回路の維持機構についても解析を進めている。具体的には、Wtsキナーゼなどにより構成されるHippoリン酸化シグナル経路と樹状突起維持機構について研究を行った。まず、Wtsキナーゼの新規基質候補として５因子を同定した。さらに、変異体を用いた解析から、そのうち２因子について、Wtsキナーゼの表現系に近い（しかし定量的には弱い表現系）が得られている。従って、この２因子がHippoリン酸化シグナル経路の下流に位置して、神経回路維持に機能する可能性が示唆された。今後は、この２因子の機能相関等について解析を行う予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
樹状突起間の反発作用を介する受容領域自己組織化に関わる因子群とシグナル伝達機構の研究については、候補因子群の同定に成功しており、それぞれの因子の機能解析も順調に進んでいる。また、Hippoリン酸化シグナル経路と樹状突起維持機構についても、新たな候補因子を同定しており、さらには因子間の相互作用も見えてきており、こちらも順調に推移していると考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
神経回路の空間配置を規定する仕組みに関する研究では、受容領域の境界を規定するGPCR様タンパク質について研究を包める。具体的には、GPCR様タンパク質の局在等を明らかにするために、抗体作製と、レポーター系統（GFP融合タンパク質を発現する個体）作製を並行して進める。また、CoIPなど生化学的な手法を用いて、下流因子群の同定も行う。
老化と神経変性に関する研究では、ヒストンメチル化状態を可視化できるレポーターをGAL4-UASシステムにより発現するトランスジェニック個体を作成し、老化に伴うニューロンのヒストンメチル化状態のダイナミクスを観察する。並行して、RNAiスクリーニングを継続することにより、老化に伴うヒストンメチル化の変動制御に関わる因子群を網羅的に同定する。
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