神経軸索側枝誘導に関与する分子の探索と機能解析

神经轴突侧支引导分子的搜索和功能分析

基本信息

批准号：
12053207
负责人：
塩見健輔
金额：
$ 34.24万
依托单位：
University of Tsukuba
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：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

機能的な神経回路形成の最終過程として、標的細胞から分泌される因子によって神経軸索に側枝が誘導され、次いでシナプスが形作られる興味深い過程がある。しかしながら、軸索側枝を誘導する分子の実体に関しては未だ不明である。本研究は、この軸索側枝誘導分子を同定し、その機能を解析する事を目的としている。昨年度までに、我々は皮質脊髄路の側枝形成に着目し、Gene Chip法を用いて、軸索側枝誘導活性を持つ事が知られている組織に特異的に発現している複数の遺伝子を単離し、脳内での発現パターンと発現時期について詳細な解析を行い、軸索側枝誘導分子の候補となる遺伝子を絞り込んだ。今年度は、マウス子宮内胎仔脳に対する電気穿孔法による遺伝子導入系を確立し、in vivoにおける機能解析を行なった。遺伝子導入条件を検討した結果、胎生12.5日目のマウス胎仔にこの方法を適用する事によって、目的の遺伝子を皮質脊髄路の周囲に異所的に強制発現させる事や、橋核で過剰発現させる事が可能となった。また異なる条件で電気穿孔法を行う事によって、大脳皮質第5層の皮質脊髄路起始細胞に目的の遺伝子を強制発現させる事も可能となった。前者により、軸索側枝誘導因子の候補遺伝子の機能を、後者により候補因子に対する受容体遺伝子の機能、あるいはその受容体のドミナントネガティブフォームの効果を調べる事が可能になった。そこでマウス子宮内胎仔脳に対する電気穿孔法を用いて、いくつかの候補遺伝子およびそれらに対する受容体遺伝子の機能解析を行った。その結果、現在までに、ある遺伝子の強制発現では軸索誘導の異常が、また別の遺伝子では細胞移動の異常が認められるなど、候補遺伝子の生体内での機能の一部が解明された。

功能神经回路形成的最终过程是一个有趣的过程，其中通过靶细胞分泌的因子在神经轴突中诱导横向分支，然后突出。但是，指导轴突分支的分子的物质仍然未知。这项研究旨在鉴定轴突分支诱导分子并分析其功能。到去年，我们专注于使用基因芯片法的皮质脊髓束的侧支分支的形成，我们分离了在已知具有轴突侧向分支诱导活性的组织中表达的多个基因，对大脑中的表达模式和时间进行了详细的分析，对大脑的表达模式和时间进行了详细分析，并缩小了轴突侧诱导分支诱导的基因。今年，我们使用小鼠宫内胎儿脑的电穿孔建立了一个基因转移系统，并在体内进行了功能分析。由于检查了基因转移的条件，通过在胚胎生命的第12天将这种方法应用于小鼠胎儿，因此有可能在异位上强行表达靶基因，并在繁殖核中过表达靶基因。此外，通过在不同条件下进行电穿孔，可以强行表达在大脑皮层第5层皮质脊髓束的产生细胞中所需的基因。前者允许轴突分支诱导剂的候选基因的功能，后者允许后者研究受体基因对候选因子的功能，或者受体的显性负面形式的作用。因此，使用小鼠内宫内胎儿脑上的电穿孔对它们进行了几种候选基因和受体基因的功能分析。结果，迄今为止，已经阐明了候选基因在体内的某些功能，例如，一个基因强迫表达的轴突诱导异常和另一个基因中细胞迁移的异常。