| 研究課題/領域番号 |
16K07028
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
白崎 竜一 大阪大学, 生命機能研究科, 准教授 (40423149)
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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 | 神経回路網形成 / 軸索ガイダンス / 交連ニューロン / 運動ニューロン / 標的認識 / 神経細胞クラス特異的遺伝子発現系 / 子宮内電気穿孔法 / 運動ニューロン欠損マウス |
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| 研究実績の概要 |
本研究課題では、マウス脊髄のdI1型交連ニューロンの軸索が運動ニューロンを最終標的細胞として特異的に認識する過程をin vivoで明らかにすることを目指している。本年度は前年度に確立させた運動ニューロン選択的可視化技術を、新規の部位特異的組換え酵素システムであるVCre/VLoxPシステムに導入し新たな遺伝子発現系を構築した。また、マウス胎仔への遺伝子発現システムの導入は、子宮内電気穿孔法により行い、in vivoにおいてその発現系の評価と最適化を行った。次に、VCre/VLoxPシステムによる運動ニューロン特異的な可視化技術と、これまでに確立させていたCre/LoxPシステムによるdI1型交連ニューロン特異的な可視化技術の両方を、マウス胎仔の同一個体で効率的に運用するための実験条件を検討した。さらに、ファルネシルシグナルを付加させた膜結合型蛍光レポーターの発現系も構築することで、形態発達の詳細な過程をモニターできるシステムとした。以上により、交連ニューロンの軸索側と運動ニューロンの樹状突起側の両方をそれぞれ選択的に同時に可視化させて解析が可能となるin vivoの実験系を確立させた。また、これまでの申請者らの研究により、正中交差後の交連ニューロン軸索の運動ニューロンへの投射にはいくつかの段階が存在していることが明らかとなっている。そこで、運動ニューロンの役割を直接的に検討することを目的に、運動ニューロンを特異的に欠損している遺伝子改変マウスにおいて交連ニューロン軸索の挙動をin vivoで詳細に解析した。その結果、運動ニューロンに依存した軸索挙動の段階が見出され、運動ニューロンに特異的に発現している短距離作動性の分子がこのプロセスに関わっている可能性が示唆された。
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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
平成２９年度においては、マウス脊髄のdI1型交連ニューロンの軸索側枝側と運動ニューロンの樹状突起側の両方を同時にそれぞれ選択的に異なる蛍光レポータで可視化させることが可能なin vivoの実験系を確立させた。また、運動ニューロンを特異的に欠損している遺伝子改変マウスを解析することで、運動ニューロンに依存した重要な軸索挙動の表現型を見出した。したがって、概ね当初からの計画通りに研究が進展している。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成２９年度において、dI1型交連ニューロンの軸索側と運動ニューロンの樹状突起側の両方をそれぞれ選択的に異なる蛍光レポーターで同時に可視化させて解析が可能となるin vivoの実験系を確立させた。そこで次にこの実験系を導入することで、交連ニューロンの軸索側枝が運動ニューロンの樹状突起の特定の部位を認識する過程をin vivoで詳細に調べる。また、交連ニューロンの軸索側枝が運動ニューロンを特異的に認識する過程に関わる分子を探索するために、運動ニューロンを特異的に欠損している遺伝子改変マウスの脊髄を用いてDNAマイクロアレイによる網羅的な遺伝子発現解析を行い、野生型マウスと比較してその発現が消失または減少している短距離作動性の分子に焦点をあてて解析を進める。
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