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本研究課題では、小脳プルキンエ細胞の軸索投射発達の過程を、胎生期マウスの個体レベルで明らかにするとともに、プルキンエ細胞選択的に発現している核内受容体RORaがプルキンエ細胞の軸索投射発達のどのような局面を制御しているのかを明らかにすることを目指している。本研究の成果として、まず、申請者の先行研究で既に確立させていたプルキンエ細胞選択的な遺伝学的可視化技術により、プルキンエ細胞の軸索が標的である前庭核や小脳核の近傍に到達するまでの一連の過程や、その後に小脳核内部へ侵入し小脳核ニューロンを標的細胞として認識している過程の詳細を明らかにした。次に、プルキンエ細胞の軸索投射発達における核内受容体RORaの役割をin vivoで明らかにするために、転写調節因子として作用するRORaの機能阻害を引き起こすことが知られているRORa優性型機能阻害変異体を軸索伸長期のプルキンエ細胞で強制発現させる実験を行い、軸索投射発達への影響を個体レベルで解析した。その結果、RORa変異体が導入されたプルキンエ細胞の軸索伸長パターンについては、野生型と比べて顕著な異常を認めることができなかった。そこでさらに、ゲノム編集技術のCRISPR/Cas9によってRORa遺伝子のノックアウトを行い表現型を同様に解析したが、プルキンエ細胞の軸索ガイダンスに異常が認められなかった。一方でこれらの結果との関連で、RORaと冗長な機能を有することが知られている核内受容体RORbが軸索伸長期のプルキンエ細胞に発現していることが明らかとなった。したがって、RORa遺伝子の機能阻害や欠損による影響がRORbによって補完されている可能性が考えられた。そこで現在、RORaとRORbのダブルノックアウトマウスをCRISPR/Cas9によって作成し解析することを検討している。
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