神経回路形成の複数のステップで作用するゼブラフィッシュ・セマフォリンの機能解析

在神经回路形成的多个步骤中起作用的斑马鱼信号蛋白的功能分析

基本信息

批准号：
12053204
负责人：
東海林亙
金额：
$ 1.92万
依托单位：
Tohoku University
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：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12053204/
关键词：
軸索ガイド因子セマフォリン神経成長円錐ゼブラフィッシュ

项目摘要

1)脊髄一次運動神経の軸索ガイド因子sema3A1に対するへの反応性変化の発見トランスジェニック技術により導入した熱ショックプロモーターの制御下にある外来遺伝子を顕微鏡レーザーを用いて誘導する、新しい異所性発現のシステムを確立し、この方法により、一次運動神経の成長円錐が経路上のある地点まではsema3A1によって反発作用を受けるが、それ以降の経路上では反発性の反応を失う、ステージに依存した感受性の変化が起きていることを見いだした。さらにこれに対応したレセプター遺伝子の発現変化が起きていることを発見した。2)軸索ガイド因子sema3A1による側鎖誘導現象の発見と解析上記のsema3A1に反発しなくなった神経成長円錐は、さらに腹側に移動し、sema3A1を一様に発現する筋細胞の領域に進入していく。この領域では軸索の主幹から多数の側鎖が発生し、一次運動神経特有の幅広い領域の神経支配を実現する。本研究により、実際にsema3A1が一次運動神経の筋支配領域において軸索側鎖の形成に関与していることがわかった。またいくつかの予備的な実験より、成長円錐反発と軸索誘導のシグナルは伝達の上でそれぞれが異なった経路を用いていることが推察された。3)展望本研究により、軸索ガイド因子として同定されたセマフォリンが、発生ステージ・周辺の環境に依存して作用のかたちをダイナミックに変化させ、回路形成の複数のステップに働いていることが明らかになった。今後、セマフォリン遺伝子のトランスジェニック・フィッシュを用いたENU変異体のスクリーニングを行うことによって、軸索ガイド因子の生体内での機能にさらに踏み込んでいく予定である。

1) 发现脊髓初级运动神经元sis对轴突引导因子sema3A1的反应性变化这种方法建立了一种阶段依赖性的敏感性，其中初级运动神经元的生长锥在其路径上的某个点上受到 sema3A1 的排斥作用，但后来我发现发生了变化，失去了排斥反应。此外，他们发现受体基因表达发生了相应的变化。 2) 轴突引导因子sema3A1的侧链引导现象的发现和分析不再排斥sema3A1的神经生长锥进一步向腹侧移动并进入均匀表达sema3A1的肌肉细胞区域。在该区域，大量侧链从轴突主干产生，实现初级运动神经特有的广泛区域的神经支配。这项研究表明，sema3A1 实际上参与初级运动神经肌肉神经支配区域轴突侧链的形成。此外，一些初步实验表明生长锥排斥和轴突引导信号使用不同的传输途径。 3) 前景这项研究表明，已被确定为轴突引导因子的信号蛋白根据发育阶段和周围环境动态改变其作用模式，并在电路形成的多个步骤中发挥作用。未来，我们计划通过使用semaphorin基因转基因鱼筛选ENU突变体，进一步研究轴突引导因子的体内功能。