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2018 年度 実施状況報告書

視神経軸索の固有の層への投射を決定する分子コードとシナプス形成メカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 18K06250
研究機関東京工業大学

研究代表者

羽毛田 聡子 (鈴木聡子)  東京工業大学, 生命理工学院, 研究員 (90631482)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード視神経 / 軸索投射 / ショウジョウバエ
研究実績の概要

I)視神経の投射において二種の脱リン酸化酵素、LAR、Ptp69Dと接着分子N-Cadherin (CadN)、Capricious(Caps)の 4分子の相互作用を調べた。R7軸索は本来M6層に投射するが、LAR、Ptp69DとCadNの単変異株およびCapsの過剰発現体ではではR7軸索がM3層に、投射することが知られている。そこで、それぞれの組み合わせの二重変異株を、ヘテロ変異体とRNAi系統を組み合わせることによって作成し、R7軸索がメダラのどの層に投射するかを観察した。その結果、CadN、LAR二重変異株では表現型が促進され、R7軸索がM3層より浅いM1層に投射する軸索が増加した。一方CadN、Capsの二重変異株では、CadNの表現型が抑制され、正常なM6層に投射する軸索が増加した。LARとCapsの二重変異株では、大部分の軸索がM3層に投射したため、Caps変異はLAR変異の表現型に影響を与えないと考えられる。Ptp69Dを含む二重変異株は個体が弱く、系統を樹立するのに時間がかかったため、現在解析中である。
II) LAR、Ptp69Dは両者ともメダラ内で広く発現している。そこでこの2分子の層投射への必要性の普遍性を調べるため、視神経以外で、メダラ内の様々な層に投射するような神経について、そのような神経特異的なGal4系統を入手した。それらの系統を用いてRNAiをと軸索を標識するGFPを発現させることにより、二重変異株の層投射への影響を調べた。その結果、M3-M6に本来投射すべき神経はR7と同じような影響を受けたが、その他の神経は影響を受けないことが分かった。

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

今年度はLAR、Ptp69DとN-Cadherin (CadN)、Capricious(Caps)の4分子の二重変異株の作成、解析を主に行った。いくつかの組み合わせは安定化して維持できる系統の確立に時間がかかったが、最終的には全組み合わせの系統を作成することができた。得られた系統については、表現型の解析を行い、有意義な結果を得ることができた。合わせて、温度に発現をコントロールする系や、シナプスを観察する系も順調に作成できている。

今後の研究の推進方策

これまでに作成した系統を用いて、LAR、Ptp69DとN-Cadherin (CadN)、Capricious(Caps)の変異株を用いた解析を、投射層だけなくシナプス形成にも着眼して解析を行う。二重変異株の実験では予想と異なる結果が得られたものもあるため、その結果に基づいて、変異体と過剰発現系を組み合わせて、メダラのM3層、M6層への投射を担う分子コードがどのように設定されているのか確認する実験を行う。
また、上記4分子以外にも層投射に関わる分子の存在が予想されたため、上記遺伝子と相互作用すると考えられる候補遺伝子に対して遺伝学的実験を行う。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2018 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Transplantation of photoreceptor precursor cells into the retina of an adult Drosophila2018

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Takahisa、Oochi Keita、Hakeda-Suzuki Satoko、Suzuki Takashi
    • 雑誌名

      Development, Growth & Differentiation

      巻: 60 ページ: 442~453

    • DOI

      https://doi.org/10.1111/dgd.12545

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Netrin Signaling Defines the Regional Border in the Drosophila Visual Center2018

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Takumi、Liu Chuyan、Kato Satoru、Nishimura Kohei、Takechi Hiroki、Yasugi Tetsuo、Takayama Rie、Hakeda-Suzuki Satoko、Suzuki Takashi、Sato Makoto
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 8 ページ: 148~160

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.isci.2018.09.021

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Prepulse inhibition in Drosophila melanogaster larvae2018

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto Yutaro、Shimizu Kazuya、Arahata Kota、Suzuki Miku、Shimizu Akira、Takei Koki、Yamauchi Junji、Hakeda-Suzuki Satoko、Suzuki Takashi、Morimoto Takako
    • 雑誌名

      Biology Open

      巻: 7 ページ: 034710~034710

    • DOI

      10.1242/bio.034710

    • 査読あり
  • [学会発表] The transplantation of the retinal precursor cells into the adult Drosophila retina2018

    • 著者名/発表者名
      Satoko Hakeda-Suzuki, Takahisa Suzuki, Keita Oochi, Takashi Suzuki
    • 学会等名
      Joint Annual Meeting of 51st JSDB and 70th JSCB
  • [学会発表] Two receptor tyrosine phosphatases dictate the depth of final axonal stabilizing layer in the Drosophila visual system2018

    • 著者名/発表者名
      Satoko Hakeda-Suzuki, Hiroki Takechi and Takashi Suzuki
    • 学会等名
      The 41st Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
  • [学会発表] Two receptor tyrosine phosphatases dictate the depth of final axonal stabilizing layer in the Drosophila visual system2018

    • 著者名/発表者名
      Satoko Hakeda-Suzuki, Hiroki Takechi and Takashi Suzuki
    • 学会等名
      The 41st Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan
  • [備考] 東京工業大学 生命理工学院 鈴木崇之研究室

    • URL

      http://www.suzukit.bio.titech.ac.jp/japanese/index.html

URL: 

公開日: 2019-12-27  

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