脳回路の形成を制御する因子の遺伝学的探索

基因搜索控制脑回路形成的因素

基本信息

  • 批准号:
    16015332
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 3.33万
  • 依托单位:
  • 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:
    2004
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2004 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

われわれの脳は多数の神経細胞から伸びる繊維が互いに結合することにより成立している。その発生において、神経細胞から伸張した軸索は決まった経路を進み、最終的に無数の候補からシナプス結合の特異的なパートナーを選択する。このシナプス結合の特異性を制御する分子機構は神経科学の主要な研究課題であるが未だ多くの謎を残しているのが現状である。われわれは、この課題に対してショウジョウバエの嗅覚系を研究対象とし遺伝学的なアプローチを行うことにより、分子レベルでの制御機構と様式を解明することを目指した。ショウジョウバエが持つ1300個の嗅神経細胞は、それぞれが60種ある嗅覚受容体のうちの一種のみを発現している。さらに同種の受容体を発現している嗅神経細胞群は、脳内の嗅覚一次中枢を構成する50個の糸球体のうちのひとつに特異的に軸索を収束させる。われわれはこの特異的投射に異常を示す変異体の分離を試みたところ数種のパターンの表現型((1)投射位置の移動、(2)投射先の数の増加、(3)糸球体の消失、(4)糸球体からの軸索の過伸長)に分けられる変異を同定することができた。そのうちのひとつの変異の解析から、Notchシグナルが、嗅神経細胞分裂時の非対称な運命決定を制御しており、その結果、嗅覚受容体の発現制御と軸索の嗅覚一次中枢内での経路選択を制御していることが明らかとなってきた。われわれはさらに嗅神経細胞が存在する触角での遺伝子発現をマイクロアレイにより解析することにより投射制御を行う受容体、分泌性因子、接着分子等の探索を進め、その結果、嗅覚一次中枢における糸球体の形成あるいは配置を制御する分子を同定した。
我们的大脑由从许多神经元延伸并相互连接的纤维组成。在其发育过程中,从神经元延伸的轴突遵循固定的途径,并最终选择了来自无数候选者的突触结合的特定伴侣。调节突触结合特异性的分子机制是神经科学中的主要研究主题,但目前的情况仍然是许多奥秘。我们的目的是通过研究果蝇的嗅觉系统作为对这一挑战的研究主题来阐明分子水平上的调节机制和模式。果蝇的1,300个嗅觉神经元仅表达60种嗅觉受体之一。此外,表达相同受体的嗅觉神经元在构成大脑中主要嗅觉中心的50个肾小球之一上特异性收缩轴突。我们试图隔离在此特定投影中表现出异常的突变体,并能够鉴定出分为表型的几种模式(1)投影位置的运动,(2)投影目的地的数量增加,(3)肾小球的消失,以及(4)轴突从glomerulus中的轴突过量)。对这些突变之一的分析表明,Notch信号控制着嗅觉神经元分裂期间的不对称命运决策,从而控制了原发性轴突嗅觉中心内的嗅觉受体表达控制和路径选择。我们进一步研究了通过分析存在嗅觉神经元的触角的基因表达来控制投影的受体,分泌因子,粘附分子等,因此,我们确定了控制主要嗅觉中心中肾小球蛋白质的形成或放置的分子。

项目成果

期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
The slender lobes gene, identified by retarded mushroom body development, is required for proper nucleolar organization in Drosophiila
通过蘑菇体发育迟缓而鉴定出的细长叶基因是果蝇适当核仁组织所必需的
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  • 资助金额:
    $ 3.33万
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