神経回路形成におけるCRMPの機能

CRMP 在神经回路形成中的作用

基本信息

批准号：
13041060
负责人：
野田昌晴
金额：
$ 4.29万
依托单位：
Okazaki National Research Institutes
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：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

CRMPはsemaphorinによる軸索ガイダンスに関与する細胞内タンパク質として同定されたが、その具体的な機能に関しては不明な点が多い。CRMPファミリーのメンバーとして現在5つの分子(CRMP1-5)が同定されているが、我々はそのうちの4つ(CRMP1-4)について、プロモーターの使い分けにより生じると考えられる別のアイソフォームが存在することを見出した。ゲノム構造解析の結果から、これらをCRMP-A type、またこれまでに知られているものをCRMP-B typeと命名した。CRMP-2A、-2Bをニワトリ視神経に強制発現させると、軸索の伸長、分岐に著しい影響を及ぼすことが判った。また、非神経細胞に発現させた場合、対照的な微小管パターンを形成し、細胞形態に変化を与えることが明らかになった。A、B両タイプはN末の構造だけが異なることから、この部分が微小管パターンの制御に重要な働きをしていると考えられる。また、今回、発生工学的アプローチによって、特定の神経回路を可視化することを試みたのでその成果を報告する。GAP-43タンパク質のN端20アミノ酸をb-galのN端に融合させたreporter分子(GAP-LacZ)を、網膜神経節細胞特異的なプロモーター(Brn3b)のコントロール下で発現するトランスジェニックマウスを作製した。その結果、意外にも、視覚、聴覚、嗅覚、橋-小脳系などの神経回路網を可視化することができた。特に視覚系においては、背側網膜由来の視神経及び腹側網膜由来の視神経をそれぞれ特異的にラベルしたマウスラインが得られた。このreporterは、プロモーターを選択することによって、特定の神経細胞集団の軸索伸長の解析や神経回路の形成機構の研究に有用であると思われる。得られたマウスラインは他の遺伝子変換マウスとの交配によって神経回路形成に関与する多様な遺伝子の機能解析への応用が期待できる。

CRMP 被确定为参与信号蛋白介导的轴突引导的细胞内蛋白，但其具体功能仍然很大程度上未知。目前，有五个分子（CRMP1-5）已被鉴定为CRMP家族的成员，但我们发现其中四个（CRMP1-4）具有不同的亚型，这被认为是由于使用了不同的启动子而产生的。出去。根据基因组结构分析结果，将其命名为CRMP-A型，将此前已知的命名为CRMP-B型。结果发现鸡视神经中CRMP-2A和-2B的强制表达对轴突伸长和分支有显着影响。研究还表明，当在非神经元细胞中表达时，它会形成对比的微管模式并改变细胞形态。由于A型和B型仅在N末端的结构上有所不同，因此该部分被认为在调节微管模式中发挥重要作用。此外，我们尝试使用开发工程方法可视化特定的神经回路，并将报告结果。表达报告分子（GAP-LacZ）的转基因小鼠，其中 GAP-43 蛋白的 N 端 20 个氨基酸在视网膜神经节细胞特异性启动子（Brn3b）的控制下与 b-gal 的 N 端融合）。结果，令人惊奇的是，我们可以将涉及视觉、听觉、嗅觉和脑桥小脑系统的神经网络可视化。特别地，在视觉系统中，获得了来自背侧视网膜和腹侧视网膜的视神经被专门标记的小鼠系。通过选择启动子，该报告基因似乎可用于分析特定神经元细胞群中的轴突伸长和研究神经回路的形成机制。由此产生的小鼠品系可以与其他转基因小鼠杂交，并可应用于神经回路形成中涉及的各种基因的功能分析。