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。

信号蛋白家族被称为作用于神经生长锥的细胞外信号分子，其中一些已被报道通过排斥或吸引效应来确定运动方向。我们使用斑马鱼胚胎作为模型分析了该家族的体内影响。斑马鱼脊髓中发育的三种初级运动神经元的轴突首先沿着共同的路径延伸，然后停在躯干肌肉的隔膜处，各自采取独特的路径到达不同的区域进行统治。间隔区是共同途径的终点和独特途径的起点，特别称为选择点，之前推测这是生长特性发生某些变化的点锥体。为了解决这个问题，我们证明了在选择点区域周围表达的 sema3A 对共同通路上的初级运动神经元的生长锥表现出排斥作用，但对内在通路没有影响。今年，我们将重点关注。生长锥对 sema3A 反应性的变化，并澄清我尝试的细胞和分子水平的背景。引起生长锥对 sema3A 响应性变化的机制是 1) 选择点周围的细胞对生长锥的指导作用，特别是在共同途径上，以及 2) 对共同途径和独特途径的不同机制存在三种可能性：3) 由于细胞外分子的表达而导致 sema3A 信号水平的变化，以及 3) 不依赖于生长锥信号的细胞自主变化。这一次，通过检查每一个机制，我们发现所有三种假设的机制都存在。换句话说，很明显，在这种情况下，生长锥引导因素的变化是由至少三个冗余机制精确确定的。