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これまでの研究から、嗅球から終脳への軸索投射には、軸索ガイダンス分子として知られるセマフォリンが複数関与しており、それぞれのセマフォリンが異なる役割を担うことや、異なるセマフォリンのシグナルがクロストークすることを示唆する予備的な結果を得ていた。そこで本研究では、嗅球の軸索投射をモデルとして、複数のセマフォリンシグナルが協調的に軸索投射を制御する仕組みについて明らかにすることを目指している。21年度の研究で、セマフォリンシグナルを構成する遺伝子の発現パターンを明らかにし、培養アッセイ系を用いて、これらセマフォリンシグナルを構成する各種遺伝子を欠失したマウス胚における嗅球軸索のセマフォリンに対する応答能の変化を解析した。そこで22年度は、これら遺伝子を欠失した嗅球軸索について、生体内での投射パターンの表現型解析を進めた。結果として、セマフォリンシグナルに関わる受容体膜分子の中には、嗅球軸索投射を細胞自立的に制御する分子と、細胞比自立的に制御する分子が存在することが明らかとなった。また2重変異体を用いた解析からは、予想しなかったような嗅球軸索投射の異常を見いだしたことから、嗅球軸索の投射における複数のセマフォリンシグナルの複雑な協調的な作用について、解析を進めている。嗅球軸索を構成する主嗅球や副嗅球の違いは、軸索ガイダンス機構の違いにも関連しており、それらの違いが最終的なターゲットの違いにも反映されることを示唆するデータも得た。以上に示したように、22年度の本研究によって、発生期の嗅球軸索投射には、実際に複数のセマフォリンシグナルが協調的に働くことが必要であることが明らかとなった。
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