哺乳動物neuronal identity決定の機構

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15016053
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 斎藤 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 / トランスジェニックマウス / 転写因子 / ホメオボックス遺伝子

Research Abstract

哺乳動物の多様な神経細胞の各々に特徴的な性質(neuronal identity)が、神経発生から神経回路網の構築・発達に至る過程でいかに決定されるのかを分子レベルで明らかにするため、主にBar型ホメオボックス遺伝子MBH1の解析を行った。MBH1は、脊髄の交連神経細胞が分化する時、一過的に発現する。この発現制御機構を詳細に解析するため、MBH1ゲノムの転写制御領域とレポーター遺伝子のlacZを持つトランスジェニックマクスを多種類作製した。その結果、MBH1の発現は、MBH1遺伝子の下流に存在するE-boxで制御され、その制御には、ヘリックス・ループ・ヘリックス型転写因子のMath1が関与することを示した。
一方、Math1やMBH1の下流で発現する遺伝子を解析するため、マイクロアレイ法を用い解析を行った。Math1とMBH1遺伝子を電気穿孔法で発生過程の脊髄で強制発現させた後、脊髄よりRNAを抽出し、発現量が変化する遺伝子を検索した。その結果、わずかの遺伝子のみで発現量が変化し、その発現量の増減の程度はMath1やMBH1の強制発現の間でほぼ同一であった。この事は、Math1の強制発現でMBH1が誘導される事と合致する。以上の結果、Math1とMBH1遺伝子が同一のカスケード上に存在し、共通の下流遺伝子を制御することにより、交連神経細胞の分化を制御することが明らかとなった。

Research Products

• [Publications] Chiung-Wen Chang: "Identification of a developmentally regulated striatum-enriched zinc-finger gene, Nolz-1,in the mammalian brain."Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 101. 2613-2618 (2004)
• [Publications] Satoru Miyagi: "The Sox-2 regulatory regions display their activities in two distinct multipotent stem cells."Molecular and Cellular Biology. 印刷中. (2004)