2018 Fiscal Year Research-status Report
視神経軸索の固有の層への投射を決定する分子コードとシナプス形成メカニズム
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18K06250
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
羽毛田 聡子 (鈴木聡子) 東京工業大学, 生命理工学院, 研究員 (90631482)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 視神経 / 軸索投射 / ショウジョウバエ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
I）視神経の投射において二種の脱リン酸化酵素、LAR、Ptp69Dと接着分子N-Cadherin (CadN)、Capricious（Caps）の 4分子の相互作用を調べた。R7軸索は本来M6層に投射するが、LAR、Ptp69DとCadNの単変異株およびCapsの過剰発現体ではではR7軸索がM3層に、投射することが知られている。そこで、それぞれの組み合わせの二重変異株を、ヘテロ変異体とRNAi系統を組み合わせることによって作成し、R7軸索がメダラのどの層に投射するかを観察した。その結果、CadN、LAR二重変異株では表現型が促進され、R7軸索がM3層より浅いM1層に投射する軸索が増加した。一方CadN、Capsの二重変異株では、CadNの表現型が抑制され、正常なM6層に投射する軸索が増加した。LARとCapsの二重変異株では、大部分の軸索がM3層に投射したため、Caps変異はLAR変異の表現型に影響を与えないと考えられる。Ptp69Dを含む二重変異株は個体が弱く、系統を樹立するのに時間がかかったため、現在解析中である。
II) LAR、Ptp69Dは両者ともメダラ内で広く発現している。そこでこの２分子の層投射への必要性の普遍性を調べるため、視神経以外で、メダラ内の様々な層に投射するような神経について、そのような神経特異的なGal４系統を入手した。それらの系統を用いてRNAiをと軸索を標識するGFPを発現させることにより、二重変異株の層投射への影響を調べた。その結果、M3-M6に本来投射すべき神経はR7と同じような影響を受けたが、その他の神経は影響を受けないことが分かった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度はLAR、Ptp69DとN-Cadherin (CadN)、Capricious（Caps）の４分子の二重変異株の作成、解析を主に行った。いくつかの組み合わせは安定化して維持できる系統の確立に時間がかかったが、最終的には全組み合わせの系統を作成することができた。得られた系統については、表現型の解析を行い、有意義な結果を得ることができた。合わせて、温度に発現をコントロールする系や、シナプスを観察する系も順調に作成できている。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに作成した系統を用いて、LAR、Ptp69DとN-Cadherin (CadN)、Capricious（Caps）の変異株を用いた解析を、投射層だけなくシナプス形成にも着眼して解析を行う。二重変異株の実験では予想と異なる結果が得られたものもあるため、その結果に基づいて、変異体と過剰発現系を組み合わせて、メダラのM3層、M6層への投射を担う分子コードがどのように設定されているのか確認する実験を行う。
また、上記４分子以外にも層投射に関わる分子の存在が予想されたため、上記遺伝子と相互作用すると考えられる候補遺伝子に対して遺伝学的実験を行う。
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