神経回路網の特異的構築と機能を制御する細胞内分子機構

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13041030
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 斉藤 哲一郎 京都大学, 再生医科学研究所, 助教授 (00202078)
• Keywords: 神経細胞 / 発生・分化 / 神経回路網 / 脊髄 / 哺乳動物 / 転写因子 / ホメオボックス遺伝子 / 電気穿孔法

Research Abstract

マウス神経系の発生過程で、特定の神経細胞群で特異的に発現するBarファミリーのホメオボックス遺伝子、MBH1の発現と機能解析を行った。MBH1発現細胞は、胎生10.5日のマウス胎仔脊髄の蓋板近傍で生じ、発生が進むとともに脊髄の中央部(翼板と基板の境界付近)へ移動する。この移動パターンは、commissural neuronへ分化する細胞と酷似している。しかし、MBH1を発現する細胞の運命やcommissural neuronへの分化を制御する遺伝子カスケードには不明な点が多い。そこで、MBH1発現細胞を明瞭に同定するため、MBH1遺伝子の転写制御領域をレポーター遺伝子のlacZと繋いだDNAを持つトランスジェニックマウスを作製した。このトランスジェニックマウスでは、lacZ遺伝子は本来のMBH1発現細胞のみで発現し、交連繊維がβ-ガラクトシダーゼ陽性となった。この結果、MBH1発現細胞はcommissural neuronへ分化することが示された。さらに、神経細胞の種々のマーカーと比較することにより、MBH1はcommisural neuronの中でもMath1発現後にLh2を発現する細胞群で特異的に発現することが明らかになった。一方、MBH1遺伝子のマウス胎仔内での機能を明らかにするため、electroporationを用いたマウス胎仔脳への遺伝子導入法を改良し、マウス胎仔の脊髄へも効率よく遺伝子導入する実験系を確立した。この実験系により、MBH1遺伝子を強制発現させると、本来は脊髄背側の神経細胞になるべく細胞がcommissural neuronへ分化することが示され、MBH1遺伝子はcommissural neuronへの分化を制御することが明らかとなった。

Research Products

• [Publications] Masaru Tamura: "Pod-1/Capsulin shows a sex-and stage-dependent expression pattern ih the mouse gonad development and represses expression of Ad4BP/SF-1"Mechanisms of Development. 102. 135-144 (2001)
• [Publications] Tetsuichiro Saito: "Efficient gene transfer into the embryonic mouse brain using in vivo electroporation"Developmental Biology. 240. 237-246 (2001)