2020 年度研究成果報告書

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

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研究課題/領域番号	18K06250
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分44020:発生生物学関連
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	軸索投射 / シナプス形成 / ショウジョウバエ / 視神経
研究成果の概要	ショウジョウバエの視神経回路は蛹期中期に軸索を標的層まで伸ばし、シナプス形成を始める。視神経が正しい層に投射するために膜タンパク質と接着分子は特定の層に固着するコードを生み出していると予想した。そこで、脱リン酸化酵素LAR、Ptp69Dと接着分子N-Cadherin (CadN)、Capricious（Caps）の4分子に注目し、R7視神経軸索投射における役割を解析したところCadNとCapsはLarと相互作用し、標的層に安定化させる機能を持つことがわかった。また、ショウジョウバエのNueroligin2とNeurexin1が視神経でのシナプス形成に関わっていることが分かった。
自由記述の分野	神経発生学
研究成果の学術的意義や社会的意義	脳神経系の正常な機能には、軸索が正しい位置に投射することが必要である。本研究では、ショウジョウバエの最大の強みである複雑な遺伝学的操作と、短期間で詳細な生体内機能解析が可能である利点を利用して、ショウジョウバエの視神経において複数の分子の発現を操作することにより、伝達回路形成の過程を解析した。その結果、神経の投射先は複数の分子の組み合わせによって決定されていることが分かった。このような、神経同士をつなぐ分子が解明されれば、人工的に神経接続を誘導することができるようになり、神経再生や移植の技術につながると考えている。