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2019 年度 実績報告書

ショウジョウバエ視神経系における段階的層・カラム特異的投射の分子機構解明

研究課題

研究課題/領域番号 19J14499
研究機関東京工業大学

研究代表者

武智 広樹  東京工業大学, 生命理工学院, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2019-04-25 – 2021-03-31
キーワード神経発生 / ショウジョウバエ / グリア細胞 / 視神経 / 軸索伸長 / 膜タンパク質 / Golden goal / Flamingo
研究実績の概要

ショウジョウバエの色覚を司るR8視神経軸索投射において、一回膜貫通型タンパク質のGogo、七回膜貫通型カドヘリンFmiが段階的にカラム上への正確な投射、糸状仮足を制御する事で軸索-カラム間の1対1対応を可能としている事が示唆されている。このような機能の切り替えが、Gogoの細胞内チロシン残基のリン酸化に伴うFmiに対して協調的/拮抗的な機能の切り替えによることが示唆されていた。また、Gogoのリン酸化にインスリンレセプターが機能している事が確認されている。そこで、インスリンによってGogoの機能的二面性が制御されているのではないかと考え、Gal4/UASシステムにより、インスリンを分泌している細胞を可視化した。その結果、視覚野においてdilp6と呼ばれるインスリンの一種が脳表層、皮質に存在するグリア細胞において発現している事が確認された。さらに、dilp6の発現が確認されたこれらのグリア細胞特異的にインスリンの放出を抑制したところGogo変異体と同様な表現型が得られた。以上の結果から、Gogoの機能的二面性は、グリア細胞由来のインスリンシグナルによって制御されていることが示唆された。
発生初期におけるグリア細胞に着目をしていたところ、興味深いことに、グリア細胞がMedullaカラムの中心に存在していることを発見した。さらに、Fmiが実際にカラム中心のグリア細胞において局在していること、グリア細胞特異的fmi変異体において、R8成長円錐のカラム中心への異常な投射パターンが確認された。
これらの結果から、R8上Gogo-Fmiはグリア細胞由来のシグナルをターゲットとして認識し、段階的なR8軸索投射の制御をしている事が示唆された。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] N-Cadherin Orchestrates Self-Organization of Neurons within a Columnar Unit in the Drosophila Medulla2019

    • 著者名/発表者名
      Trush Olena、Liu Chuyan、Han Xujun、Nakai Yasuhiro、Takayama Rie、Murakawa Hideki、Carrillo Jose A.、Takechi Hiroki、Hakeda-Suzuki Satoko、Suzuki Takashi、Sato Makoto
    • 雑誌名

      The Journal of Neuroscience

      巻: 39 ページ: 5861~5880

    • DOI

      https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.3107-18.2019

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cell surface molecule, Klingon, mediates the refinement of synaptic specificity in the Drosophila visual system2019

    • 著者名/発表者名
      Shimozono Mai、Osaka Jiro、Kato Yuya、Araki Tomohiro、Kawamura Hinata、Takechi Hiroki、Hakeda‐Suzuki Satoko、Suzuki Takashi
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 24 ページ: 496~510

    • DOI

      10.1111/gtc.12703

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ショウジョウバエ視神経系における段階的な層・カラム特異的投射の分子機構2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Takechi、Hakeda-Suzuki Satoko、Suzuki Takashi
    • 学会等名
      第42回日本神経科学大会
    • 国際学会
  • [学会発表] ショウジョウバエ視神経系における層・カラム特異的軸索投射の分子機構2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Takechi、Hakeda-Suzuki Satoko、Suzuki Takashi
    • 学会等名
      第52回日本発生生物学会
    • 国際学会

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公開日: 2021-01-27  

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