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本研究では、中枢神経系ニューロン樹状突起パターン形成の分子機構とダイナミクスを明らかにすることを目的とし、本年度は以下3つの研究計画を遂行した。
1.中枢神経系ニューロン樹状突起に特異的に発現するNotchの膜結合型リガンドDNERが、ニューロン間の相互作用を通じて樹状突起パターンを制御する可能性を検証した。DNER欠損動物の大脳錐体ニューロンにおいて、先端樹状突起の側枝形成と基底樹状突起の形成が促進していることが明らかになった。
2.小脳矢状面に平板状に展開するプルキンエ細胞樹状突起をモデルとして、脳組織の立体細胞構築での突起形成過程のダイナミクスを解析した。ウイルスベクターを用いて標識したプルキンエ細胞の樹状突起を立体画像内でトレースし、発生過程を追って解析した結果、樹状突起は一枚の平面に伸展していくという定説に反し、複数の平面に平行に伸展した樹状突起が発生過程で解消していくダイナミクスの存在が明らかになった。今後その機能基盤を明らかにする。
3.小脳切片中を法線移動する小脳顆粒細胞の長期リアルタイムイメージング系を用い、樹状突起性の先導突起の伸長と核移動のダイナミクスを解析した。その結果、小脳顆粒細胞の移動はこれまで分散培養で報告された結果より遥かに躍動的で、核はこれまで考えられていたように中心体に向かって移動するのではなく、中心体をしばしば通り越して移動することが明らかになり、中心体の牽引力を否定する結果を得た。さらに核移動にはLis1/dynein複合体による微小管の制御が不可欠であることを確認した。
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