脊椎動物Zicファミリーの形態形成における役割

脊椎动物 Zic 家族在形态发生中的作用

基本信息

批准号：
14034267
负责人：
有賀純
金额：
$ 4.35万
依托单位：
The Institute of Physical and Chemical Research
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：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

Zicファミリーは、ショウジョウバエのpair-rule遺伝子odd-pairedのホモログであり、小脳に強く限局して存在するzincフィンガー型の蛋白質をコードしている。平成15年度は、網膜神経細胞で発現しているZic2の神経軸索走向路決定における役割、Zic変異マウスを用いたマイクロアレイ解析から得られた新規遺伝子群についての発現・機能の解析を行い、以下の点を明らかにした。1.網膜神経細胞(retinal ganglion cell)の視交叉における対側または同側への神経軸索走向の決定はSlit2,ephrin-A, ephrin-Bなど様々な因子によって規定されることが知られている。我々はZic2がマウスの網膜神経細胞層において胎児齢16日前後の時期に腹耳側に限局して発現していることを見いだした。この時期、この領域の細胞から投射する神経軸索は視交叉において、交差せずに同側に投射することが、知られている。そこで網膜と視交叉組織の共培養系において、Zic2を網膜組織に過剰発現させたところ、神経軸索の伸展が阻害されることが明らかとなった。一方、Zic2変異マウスの視交叉における神経軸索の走向パターンを検討したところ、ヘテロ個体では同側への投射が有意に減少していることが、明らかになった。また、様々な生物種におけるZic2陽性の網膜神経細胞数と同側へ投射する神経線維の割合の間に正の相関が認められた。網膜神経細胞の同側への投射は物体の遠近を認知するのに必要な両眼視の神経機能に必要であり、Zic2が進化の過程で様々な生物種の両眼視機能の成り立ちに関与したことが示唆された。2.Zicファミリーの遺伝子変異マウスに由来する組織を用いたマイクロアレイ解析で見いだされた遺伝子のうち、神経突起の伸展、極性を調節する可能性のある新規蛋白質として、Slitrkファミリーを同定し、解析を進めた。

Zic家族是果蝇配对规则基因奇数配对的同源物，编码强烈定位于小脑的锌指状蛋白质。 2003财年，我们分析了视网膜神经元中表达的Zic2在决定神经轴突方向方面的作用，并通过使用Zic突变小鼠的微阵列分析获得的新基因组的表达和功能阐明了这一点。 1.已知视网膜神经节细胞的神经轴突朝向视交叉对侧或同侧的方向是由Slit2、ephrin-A、ephrin-B等多种因素决定的。我们发现Zic2在胎龄16天左右的小鼠视网膜神经元层的腹颞区表达。已知在此期间，从该区域的细胞突出的神经轴突不会在视交叉处交叉并突出到同侧。因此，当Zic2在视网膜和视交叉组织的共培养系统中的视网膜组织中过度表达时，表明神经元轴突延伸受到抑制。另一方面，当我们检查 Zic2 突变小鼠视交叉中神经轴突的方向模式时，我们发现杂合子个体中向同侧的投射显着减少。此外，在不同物种中，Zic2阳性视网膜神经元的数量与投射到同侧的神经纤维的比例之间观察到正相关。视网膜神经元向同侧的投射对于双眼视觉的神经功能是必要的，这是感知物体距离所必需的，并且Zic2在进化过程中参与了各种物种的双眼视觉功能的建立。确实如此。 2. 在使用来自 Zic 家族基因突变小鼠的组织进行微阵列分析发现的基因中，我们鉴定并分析了 Slitrk 家族作为一种具有调节神经突生长和极性的潜力的新型蛋白质。