領域特異的な神経細胞分化および軸索誘導に対するPAX6遺伝子の役割

PAX6基因在区域特异性神经元分化和轴突引导中的作用

基本信息

批准号：
10220209
负责人：
大隅典子
金额：
$ 32.45万
依托单位：
Tohoku University (1999-2003)National Center of Neurology and Psychiatry (1998)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

Pax6遺伝子は転写因子をコードし、発生中の前脳、菱脳、脊髄で領域特異的に発現する。本研究では実験発生学的手法と分子形態学的手法を駆使することにより、哺乳類胚において(1)脳形成の細胞系譜的解析および(2)脳のパターニングとそれに基づく神経細胞分化と軸索伸長に対するPax6の役割について解析することを目的としてしいる。(1)に関しては、嗅球を形成するニューロンのうち、最も早く分化する僧帽細胞が終脳背側前方部に起源を持つことを明らかにした(Nomura & Osumi, Development,2004)。またPax6遺伝子に突然変異を有する自然発症遺伝子変異ラット胚では、この腹側前方部へ移動する僧帽細胞の移動方向が後方に変わること、この移動の異常は細胞非自律的であることを見いだした(Nomura & Osumi, Development,2004)(2)に関しては、転写因子Pax6の分子カスケードを明らかにすることを目的として、Pax6の標的遺伝子候補についてマイクロアレイ法を用いて解析した。その結果、脳型脂肪酸結合タンパク質(B-FABP/FABP7)が有力な候補として挙がってきた。FABP7の発現パターンはPax6と極めて似ており、Pax6変異ラットではその発現はほとんど消失していた。電気穿孔法によりPax6遺伝子を強制発現すると、FABP7は直ちに転写が開始した。したがってFABP7遺伝子はPax6の標的遺伝子候補である可能性が高いことが明らかになった(Arai et al.,in preparation)。神経上皮細胞においてFABP7の機能をRNA干渉法によって失わせると、異所性に分化したニューロンが生じたことから、神経発生においてPax6の関わる機能のうち、FABP7は神経幹細胞の維持に働く可能性が伺われた。

Pax6 基因编码转录因子，并在发育中的前脑、菱形脑和脊髓中区域特异性表达。在本研究中，我们将充分利用实验胚胎学和分子形态学方法，在哺乳动物胚胎中进行（1）大脑形成的细胞谱系分析和（2）基于此的大脑模式和神经元分化和轴突生长。论文的目的是分析 Pax6 在关于（1），我们揭示了在形成嗅球的神经元中，最早分化的二尖瓣细胞起源于端脑的背侧前部（Nomura＆Osumi，Development，2004）。此外，我们发现在Pax6基因发生突变的自发突变大鼠胚胎中，向前腹侧区域迁移的二尖瓣细胞的迁移方向改变为向后，并且这种异常迁移是细胞非自主的（Nomura & Osumi，Development，2004）关于（2），我们使用微阵列方法分析了Pax6的候选靶基因，目的是阐明转录因子Pax6的分子级联。因此，脑型脂肪酸结合蛋白（B-FABP/FABP7）被认为是一个有前途的候选者。 FABP7的表达模式与Pax6非常相似，并且其表达在Pax6突变大鼠中几乎被消除。当通过电穿孔强制表达Pax6基因时，FABP7的转录立即开始。因此，表明FABP7基因很可能是Pax6的候选靶基因（Arai等人，准备中）。当神经上皮细胞中FABP7的功能被RNA干扰消除时，产生了异位分化的神经元，这表明在神经发生中与Pax6相关的功能中，FABP7可能在神经干细胞的维持中发挥作用。