ショウジョウバエを用いた特異的神経認識の分子遺伝学

使用果蝇进行特定神经识别的分子遗传学

基本信息

批准号：
10156235
负责人：
能瀬聡直
金额：
$ 1.22万
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 (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

项目摘要

我々は比較的構成が単純で、遺伝学的アプローチが可能なショウジョウバエ神経-筋結合をモデル系として、神経特異認識に関与する分子の同定、機能解析を行っている。本研究においては、昨年度に引き続き、LRRファミリーに属する神経認識分子、Capricious(CAPS)に関する研究を進めた。これまでの機能欠失型変異体および筋肉における異所発現体の解析から、筋肉上でのCAPSが、標的認識分子として機能することを示した。しかしながら、神経側でのCAPSの機能については、不明であった。そこで、本年度計画では、CAPSをすべての神経細胞で異所(過剰)発現し、その効果を調べた。また、神経、筋肉におけるCAPSの機能と細胞骨格系、シグナル伝達系との関連を調べるため、細胞内領域を欠失したCAPSの機能を解析した。(1) 神経側におけるCAPSの異所発現CAPSを神経細胞全体で異所(過剰)発現し、その神経-筋結合形成過程に対する効果を免疫組織学的に調べた。その結果、筋肉12を支配する運動神経(以下MNl2とよぶ)の走行に異常が検出された。このことから、神経側でのCAPSの発現量の変化が軸策走行のパターンに影響を与えることが明らかとなった。(2) CAPS細胞内領域の働きCAPS細胞内領域の働きを調べるため、細胞内領域を欠失したcaps cDNAを神経全体あるいは筋肉全体において発現させた。神経全体で発現させた場合、上記と同じMN12の走行異常が観察された。このことは、神経側でのCAPSの機能は細胞内領域を必要としないことを示唆している。これに対し、筋肉側で発現した場合は、完全長のCAPSを異所発現させた時にみられるようなMN12の標的支配の異常は観察されなかった。このことから、筋肉上でのCAPSの標的認識分子としての機能は細胞内領域を必要とすることが明らかになった。

我们使用果蝇神经肌肉接头作为模型系统，它具有相对简单的结构，并且可以通过基因方法进行研究，以识别和功能分析参与神经特异性识别的分子。在这项研究中，我们继去年之后继续对属于LRR家族的神经识别分子Capricious（CAPS）进行研究。先前对肌肉中功能丧失突变体和异位表达蛋白的分析表明，CAPS 在肌肉中充当目标识别分子。然而，CAPS 在神经侧的功能仍不清楚。因此，在今年的项目中，我们在所有神经元中异位（过度表达）CAPS并研究其影响。此外，为了研究CAPS在神经和肌肉中的功能与细胞骨架系统和信号转导系统的关系，我们分析了细胞内区域缺失的CAPS的功能。 (1)神经侧CAPS的异位表达CAPS在整个神经细胞中异位(过表达)，并通过免疫组织学研究其对神经-肌肉连接形成过程的影响。结果，在控制肌肉12的运动神经(以下称为MNl2)的运行中检测到异常。这些结果表明，神经侧 CAPS 表达水平的变化会影响轴突的运动模式。 (2)CAPS胞内区的功能为了研究CAPS胞内区的功能，在整个神经或肌肉中表达缺乏胞内区的caps cDNA。当在整个神经中表达时，观察到与上述相同的 MN12 运行异常。这表明CAPS在神经侧的功能不需要细胞内区域。相反，当在肌肉侧表达时，没有观察到MN12靶标对照的异常，如全长CAPS异位表达时所见。这些结果表明，CAPS 作为肌肉上的目标识别分子的功能需要细胞内区域。