発生初期の神経回路におけるセマフォリン・ニューロピリン/プレキシン系の機能解析

早期发育过程中神经回路中信号蛋白/神经毡蛋白/丛蛋白系统的功能分析

基本信息

批准号：
13210011
负责人：
東海林亙
金额：
$ 3.07万
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 (C)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13210011/
关键词：
成長円錐ガイダンスゼブラフィッシュ

项目摘要

セマフォリン・ファミリーは神経成長円錐に作用する細胞外シグナル分子として知られ、その一部に反発または誘因の作用により移動の方向を決める例が報告されている分子群である。このファミリーの生体での作用をゼブラフィッシュ胚をモデルに用いて解析した。ゼブラフィッシュ脊髄に発生する3種の一次運動ニューロンの軸索は、初めに共通な経路で伸展した後、体幹筋の中隔部で一旦停止し、それぞれが固有の経路をとって異なる領域を支配する。ここで共通経路の終点/固有経路の始点となる中隔領域は特にchoice pointと呼ばれ、成長円錐の性質に何らかの変化の起きるポイントであることが以前より推測されていた。この問題に対し、我々はchoice point領域を取り囲むようにして発現するsema3Aが、共通経路上にある一次運動ニューロンの成長円錐に対しては反発作用を示すが、固有経路上では反発の作用を示さないことを発見し、成長円錐の変化の実態の一つとして提唱してきている本年度はこの成長円錐のsema3Aに対する反応性の変化に焦点を絞り、その細胞・分子レベルでの背景を明らかにすることを試みた。成長円錐にsema3Aに対する反応性の変化を引き起こすための機構としては、1)共通経路上、特にchoice point周辺の細胞から成長円錐へのinstructiveな作用、2)共通経路上と固有経路上に異なった細胞外分子が発現することによるsema3Aシグナル伝達レベルでの変化、3)成長円錐からのシグナルに依存しない、細胞自律的な変化、の3つの可能性が考えられる。今回、それぞれについて検討を行った結果、想定した3つの機構が全て存在する結果を得た。すなわち成長円錐のガイド因子に対する変化は、この場合少なくとも3つの冗長的な機構によって正確に定められていることが明らかになった。

信号素家族被称为作用于神经生长锥的细胞外信号分子，并且是一组分子，其中一些分子取决于排斥或诱导的作用。使用斑马鱼胚作为模型分析了该家族在生物体中的影响。斑马鱼脊髓中出现的三个主要运动神经元的轴突最初以公共途径延伸，然后在树干肌肉的隔膜上暂停，每个轴是采用独特的途径来控制不同区域。在这里，中隔区域是公共路径/原始路径的终点，被特别称为选择点，以前已经推测，这是生长锥本质中发生某种变化的点。为了应对这个问题，我们发现围绕选择点区域表达的SEMA3A对公共途径上原代运动神经元的生长锥具有排斥作用，但对内在途径没有表现出排斥作用。今年已被认为是生长锥的实际变化之一，我们试图专注于该生长锥对SEMA3A的反应性的变化，并阐明在细胞和分子水平上的背景。可能是可能导致生长锥到SEMA3A反应性变化的三种可能机制：1）细胞对生长锥的指导作用，尤其是在公共途径上，从选择点周围的单元，2）在SEMA3A信号的水平上发生变化，由于不同细胞外分子的表达在跨跨路径上的表达引起的，并在众所周知上对唯一的路径上的依赖性和3个依赖性的变化。由于检查了每一个，我们发现所有假定的三种机制都存在。因此，已经发现，在这种情况下，通过至少三种冗余机制来精确定义了生长锥引导因子的变化。