2005 Fiscal Year Annual Research Report
中枢神経系ニューロン樹状突起の分岐パターン形成を制御する分子機構
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16300098
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| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
見学 美根子 独立行政法人理化学研究所, 神経細胞極性研究チーム, チームリーダー (10303801)
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| Keywords | DNER / 中枢神経系ニューロン / 樹状突起 / 選択的輸送 / 細胞分化 / 細胞間相互作用 |
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| Research Abstract |
本研究では、中枢神経系回路網内で樹状突起分枝パターンを決定する分子機構と、樹状突起に局在する機能分子の極性輸送機構を明らかにすることを目指している。今年度は以下3つの研究計画を遂行した。
(1)中枢神経系特異的NotchリガンドDNERの樹状突起パターン形成における機能解析;分裂後の中枢神経系ニューロンの樹状突起に特異的に発現するDNERは、隣接するニューロンのNotchシグナルを活性化し、樹状突起の分岐パターンを調節する可能性がある。そこでDNER欠損動物における大脳皮質ニューロンの樹状突起パターンをin vivo, in vitroで定量的に比較解析した。その結果、DNER欠損動物で樹状突起の分岐が増加する傾向にあることが明らかになった。またDNER欠損動物の網膜でグリア細胞とニューロンの分化の比率が異なり、グリア突起の形態にも異常があることが示唆された。
(2)DNERの樹状突起選択的輸送機構の解析;膜分子であるDNERが樹状突起へ局在するためには、細胞内領域の3つの責任領域が必要であり、このうち2つが膜輸送関連分子AP-1AとAP-2に結合すること、DNERの細胞膜への輸送を制御することを明らかにした。今後AP-1AとAP-2がDNERの樹状突起への局在に必要である可能性を解析する。
(3)樹状突起形成過程のリアルタイム観察;アデノ随伴ウイルスベクターを用いて低頻度に細胞を蛍光標識し、個々の細胞形態を可視化する系を確立した。プルキンエ細胞の平板状の樹状突起パターンに影響を与える分子を探索し、Shhシグナルがスパイン形態を制御する可能性を示唆する結果を得た。今後樹状突起分化におけるShhシグナルの実態を明らかにする。
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