トランスジェニックゼブラフィシュを使った運動の視覚制御機構の解析

转基因斑马鱼运动视觉控制机制分析

• 批准号: 16700296
• 负责人: 佐藤 智美
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16700296/
• 关键词: ゼブラフィッシュ; 視蓋延髄路; ephrinB2; 逆行性シグナル伝達; 視覚運動変換; 運動地図; brn3a; Brn3a

これまでに私は、網膜神経核細胞と視蓋深層の神経細胞で主に発現するbrn3a遺伝子のプロモーター制御下で、Cre-loxPとGal4VP16-UASシステムを組み合わせ、効率的に単一視蓋神経細胞を標識する実験系を確立した。この実験系を用いて、視蓋における神経細胞の細胞体の位置と、後脳における軸索の最終投射先をマップしたところ、2次元的分布を示す投射パターンが存在することを示した。本年度は、さらに統計学的解析を行ったところ、後脳分節r2とr6へ投射する神経細胞の分布が、視蓋前後軸に沿って有意に異なることを明らかにした。視蓋後部領域を設定し、後部と非後部の各領域間でr2へ投射する神経細胞の出現頻度を比較したところ、後部視蓋領域で有意に高いことが示された。次に、r2へ投射する神経細胞の出現頻度がどのような分子機構に依存しているのかを解明するため、ephrinB2に着目した。昨年度の報告により、単一神経細胞標識系を用いてゼブラフィッシュephrinB2遺伝子を外来性に発現させると、後脳r2分節へ投射する神経細胞が有意に増加することを示した。視蓋各領域でr2へ投射する神経細胞の出現頻度は、非後部領域で野生型後部領域と同程度に増加しており、野生型で見られた視蓋領域間の差が消失していた。このことは、ephrinB2遺伝子が後脳r2分節へ投射する神経細胞の出現頻度に関与することを示唆した。ephrinBリガンドとEph受容体は、リガンドと受容体の相方向性にシグナルを伝達することが知られている。本年度は、ephrinB2の機能が逆行性シグナル伝達を介して行われているかを調べるため、同様の手法でドミナントーネガティブ型ephrinB2を過剰に発現させたところ、r2へ投射する神経細胞の出現頻度が有意に減少し、野生型非後部領域と同程度になることが示された。以上の結果は、ephrinB2が視蓋から後脳分節r2への投射する神経細胞の出現頻度決定に関与し、その機能は逆行性シグナル伝達を介して行われていることを示している。

迄今为止，我已经建立了一个实验系统，该系统有效地标记了单直肠神经元，将CRE-LOXP和GAL4VP16-UAS系统组合在BRN3A基因的启动子控制下，该系统主要在深层直肠层中的视网膜核细胞和神经元中表达。使用此实验系统，我们绘制了神经元在底盘中的细胞体位置和后脑中最终的轴突投影位置，表明有一个投影模式显示出二维分布。今年，进一步的统计分析表明，沿前后视力轴的神经元在后脑段R2和R6上的分布显着差异。建立了底膜的后部区域，并比较了后部和非后孔区域之间投射为R2的神经元的频率，并显示在后底部区域中明显更高。接下来，我们专注于ephrinb2，以阐明取决于该项目为R2的神经元外观频率的分子机制。去年的一份报告表明，使用单个神经元标记系统对斑马鱼埃菲林B2基因的外国表达显着增加了投射到后脑R2段中的神经元的数量。在底膜每个区域中投射至R2的神经元的频率与非寄生虫区域的野生型后部区域相同，从而导致野生型区域中看到的底部区域之间的差异消失。这表明ephrinb2基因参与突出到后脑R2段中的神经元外观的频率。已知Ephrinb配体和EPH受体在配体和受体相方向上传输信号。在今年，为了研究ephrinb2函数是否是通过逆行信号传导执行的，我们使用类似的技术过表达了显性的负ephrinb2，并且表明投射到R2的神经元的频率显着降低，并且与野生型非posterior区域相似。以上结果表明，埃菲林B2参与确定从底部到后脑段R2的神经元外观的频率，并且其功能是通过逆行信号传导来执行的。