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本研究課題では哺乳類(マウス)神経管背側に存在する交連ニューロンをモデルとし、そのサブタイプの運命(個性)決定化プログラムを転写調節因子の発現レベルにおいてまず同定し、そのプログラムによって制御されていると考えられているサブタイプ特異的な軸索ガイダンスの分子機構の解明を目指している。昨年度からこれまでの研究でマウスの神経管背側の様々な交連ニューロンの運命決定に関わっている可能性がある転写調節因子の時空間的な発現パターンの詳細を明らかにした。本年度は、マウスの交連ニューロンへのエレクトロポレーションによる遺伝子導入法を用いて、交連ニューロンサブタイプの個性決定と連動してその軸索投射パターン形成にも関わっていると考えられる候補転写調節因子を様々な交連ニューロンに異所的に導入し、交連ニューロンのサブタイプ特異的な軸索投射パターン形成に候補分子が関わっているかどうかを調べた。特に、bHLH型の転写調節因子のMath1は脊髄の背側だけでなく、後脳の背側にも同様に発現していることから、Math1が脊髄に主に見られるような交差後に上行性の軸索伸長を示す交連ニューロンサブタイプの個性決定に関わっている可能性が考えられた。そこでMath1を後脳吻側領域に異所的に発現させて、異所的に誘導された交連ニューロンが正中交差後にどのような軸索投射パターンを示すかを解析した。その結果、これらの交連ニューロンには交差後に軸索を上行させるサブタイプだけではなく、下行させる表現型を示すサブタイプの出現も観察された。したがつて後脳領域の交連ニューロンサブタイプに特異的な軸索投射パターン発現に関しては、後脳の神経管の背側に発現していると推定されるMath1以外の転写調節因子がサブタイプ特異的な軸索ガイダンスプログラムの発現誘導に関わっていることが推測される。
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