神経軸索誘導因子の分子的解析

神经轴突引导因素的分子分析

基本信息

批准号：
10155209
负责人：
桝正幸
金额：
$ 1.28万
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 (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10155209/
关键词：
神経回路形成軸索側枝軸索ガイダンス

项目摘要

神経結合の新生・再生などの動的過程を司る分子機構についてはあまり解析されていない。本研究では機能的シナプス形成の第一段階であり成熟脳の可塑性にも深い関わりがある軸索側枝誘導の機構を明らかにする事を目的とした。軸索側枝誘導については形態学的研究や細胞生物学的研究が多く行われて来たが、それを引き起こす分子的実体については不明であるので、本研究ではその分子的解析を目指した。本年度は軸索側枝誘導をアッセイする為の培養系の確立を行った。軸索側枝誘導は発生期の神経系において広く観察されるが、皮質橋路の形成における軸索側枝誘導については既に詳細な研究が米国のO′Learyのグループによって成されている。彼らによると、橋から分泌された拡散性分子が橋の近傍を通過した大脳皮質の遠心性神経軸索に作用し、この軸索から側枝を誘導すると言う。本研究では、コラーゲン・ゲルの三次元培養系を用いてこの追試を行った。新生児ラットの大脳皮質片をコラーゲン・ゲルに埋めて1〜2日培養すると培養片からコラーゲンの中へ軸索が伸長してくる。この時大脳皮質片と橋の組織片を共培養すると、大脳皮質片から伸び出してくる軸索は橋の方向に伸びると共にその一部に側枝を形成する傾向が見られた。しかしながら、多くの錯そうする軸索の中から軸索の側枝を見つける事は難しく、将来的にこのアッセイ系を発現クローニング法に用いる為にはより感度が高く、容易で、再現性があり、定量的に軸索側枝誘導を測定出来る方法が必要であり、本年度の成果をもとに更に検討を続ける予定である。これとともに分子生物学的に橋由来の分泌蛋白をコードする遺伝子をクローニングする方法の開発も行っている。具体的には酵母のinvertaseを用いたsignal trap法のベクターを改良し、橋mRNAをもとに橋cDNAライブラリーを作成した。準備が整えばスクリーニングを開始する予定である。

控制动态过程（例如神经连接的创建和再生）的分子机制尚未得到广泛分析。本研究的目的是阐明轴突侧支引导的机制，轴突侧支引导是功能性突触形成的第一步，与成人大脑的可塑性密切相关。尽管对轴突侧枝引导进行了许多形态学和细胞生物学研究，但引起它的分子实体尚不清楚，因此本研究旨在对其进行分子分析。今年，我们建立了一个培养系统来测定轴突侧支引导。轴突侧枝引导在发育中的神经系统中被广泛观察到，美国O'Leary小组已经对皮质桥脑束形成过程中的轴突侧枝引导进行了详细研究。据他们介绍，脑桥分泌的可扩散分子作用于大脑皮层中经过脑桥附近的传出神经轴突，引导这些轴突的侧枝。在本研究中，我们利用胶原凝胶三维培养系统进行了后续测试。当一块新生大鼠大脑皮层埋在胶原蛋白凝胶中并培养1至2天时，轴突从培养物中长入胶原蛋白中。此时，当将一块大脑皮层和一块脑桥组织共培养时，从该块大脑皮层延伸出的轴突倾向于向脑桥方向延伸，并在其中一些脑桥中形成侧枝。然而，在许多令人困惑的轴突中很难找到轴突分支，未来，这种检测系统应该更灵敏、更容易、可重复地用于表达克隆方法，我们需要一种可以定量测量轴突侧枝引导的方法，我们计划根据今年的结果继续对此进行调查。与此同时，我们还在开发一种分子生物学方法，用于克隆编码桥衍生的分泌蛋白的基因。具体来说，我们使用酵母转化酶改进了用于信号捕获方法的载体，并创建了基于桥mRNA的桥cDNA文库。准备工作完成后，筛选将开始。