嗅球におけるトポグラフィックな匂い地図形成の分子基盤

嗅球中地形气味图形成的分子基础

基本信息

批准号：
15016024
负责人：
坪井昭夫
金额：
$ 4.42万
依托单位：
The University of Tokyo
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：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

1)嗅球における匂い地図の解析:本研究では、嗅球における空間的な糸球マップ形成の分子機構を理解する為、マウス嗅覚受容体(odorant receptor ; OR)遺伝子MOR28クラスター(J. Neurosci.19,8409,1999)を含めた複数のクラスターに関して、OR遺伝子を発現する嗅細胞の投射先を解析した。その結果、"同一クラスター上に隣接して存在し、相同性の高いOR遺伝子ファミリーを発現する嗅細胞は、類似した匂い分子を受容し、嗅球においては局所的な糸球ドメインに軸索を投射する"ことが示唆された。また、どの様な種類のORを発現する嗅細胞が、MOR28に対する糸球の近傍に投射するのかを知る為、同一ゾーンで発現するOR遺伝子ファミリーに関して、嗅球における投射先を、in situ hybridization法とlaser micro-dissection法を用いて検討した。これらの解析から、必ずしもMOR28遺伝子ファミリーと相同性の高いOR遺伝子ファミリーを発現する嗅細胞が、MOR28糸球近傍に軸索投射しているわけではないことが判明した。そこで更に、どの様なパラメータが、MOR28糸球近傍への投射に関与しているのかを知る為、近傍の糸球に対応するORの、嗅上皮における発現様式を解析した。その結果、興味深いことに、これ迄提唱されていた嗅上皮の四つのゾーン構造が、ORの発現に依存してサブゾーンに細分化されること、及び、嗅上皮でのORの発現サブゾーンが、嗅球での投射サブゾーンに対応して、大まかな投射位置を規定することが明らかになった(submitted)。2)嗅上皮で領域特異的に発現する遺伝子の解析:OR遺伝子は、嗅上皮において大まかに、四つのゾーンの中のいずれか一つで発現しているが、ゾーンの生物学的な意味は未だ不明である。そこで、ラット嗅上皮においてゾーン特異的に発現する遺伝子をdifferential display法を用いて検索した結果、OR遺伝子の他に、複数の新規遺伝子を単離した。その中でも、ゾーン1特異的な新規遺伝子o-macsは、medium-chain acyl-CoA synthetase遺伝子と高い相同性を示し、嗅上皮を構成する殆どすべての細胞種で発現し、然もゾーン1のOR遺伝子が発現する以前の胎生11.5日目から発現していることから、嗅上皮の領域特異化、或いは、そこで受容された匂い分子のプロセシングに関与していることが示唆された(Eur. J. Biochem.270,1995,2003)。

1）嗅球气味图谱分析：本研究中，为了了解嗅球空间肾小球图谱形成的分子机制，我们分析了小鼠气味受体（OR）基因MOR28簇（J. Neurosci.19），我们分析了多个簇（包括8409、1999）表达OR基因的嗅觉细胞的投射目的地。结果，“在同一簇上彼此相邻并表达高度同源的 OR 基因家族的嗅觉细胞接收相似的气味分子，并且在嗅球中，它们将轴突投射到局部肾小球区域。” “做”。此外，为了找出表达MOR28的哪种类型的OR表达嗅细胞投射到肾小球附近，我们使用原位杂交方法来确定表达于嗅球中的OR基因家族的嗅球中的投射目的地。使用激光显微切割方法对此进行了研究。这些分析表明，表达与MOR28基因家族高度同源的OR基因家族的嗅觉细胞不一定将其轴突投射到MOR28小球附近。因此，为了找出MOR28向小球附近的投射涉及哪些参数，我们分析了嗅上皮中与小球相对应的OR的表达模式。结果，有趣的是，迄今为止提出的嗅觉上皮的四区结构根据 OR 表达被细分为亚区，并且嗅觉上皮中的 OR 表达亚区被提出：粗略投影位置是根据处的投影分区定义的。 2）嗅上皮中区域特异性表达的基因分析：OR基因大致在嗅上皮中的四个区域之一中表达，但每个区域的生物学意义仍然未知。因此，我们利用差异显示法寻找大鼠嗅上皮中区域特异性表达的基因，结果除了OR基因之外，我们还分离出了几个新基因。其中，新的1区特异性基因o-macs与中链酰基辅酶A合成酶基因表现出高度同源性，几乎在构成嗅上皮的所有细胞类型中表达，并且从胚胎11.5天开始表达，在该基因表达之前，有人认为它参与嗅觉上皮的区域规范或参与其中接收的气味分子的处理（Eur. J.生物化学.270, 1995, 2003)。