中枢神経系グリア細胞の分化における遺伝子制御ネットワーク

中枢神经系统胶质细胞分化中的基因调控网络

• 批准号: 07258202
• 负责人: 岡野 栄之
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07258202/
• 关键词: ショウジョウバエ; P-エレメント; グリア細胞; ホメオドメイン蛋白質; repo; Electroretinogram; トランスジュニックフライ; パイオニア・ニューロン

本研究では、ショウジョウバエのP-エレメントの挿入変異法により見い出されたグリア細胞特異的なホメオドメイン蛋白質をコードするrepo(reversed polarity)遺伝子の機能欠損型変遺体や機能亢進型変異体を用いることにより、グリア細胞の分化決定機構を明らかにすることを目的とする。repo変異は、Electroretinogram(ERG)の極性が逆転していることを特徴とする変異体として同定され、光受容細胞の光応答を細胞内記録法で観察したところ、光応答の極性と振幅が正常であったことよりrepo変異体の異常が光受容細胞以外にあり、即ちグリア細胞による電気的絶縁機能が欠落しているためと考えられた。P-エレメントを指標としてrepo遺伝子座のクローニングを行い、転写単位の同定と構造解析よりrepo遺伝子産物がホメオドメイン蛋白質であることが明かとなった。胚発生期において、repo遺伝子は腹部上皮領域の最外側かつ最前列に位置する単一のグリオブラスト(未分化な神経上皮から産生されるグリア系の細胞系譜を産み出す最初の前駆細胞)において発現を開始する。グリオブラストは分裂と移動を繰り返し、長軸索路に沿って存在するlongitudinalグリア細胞群を形成する。repo遺伝子はmidlineグリア(mesectoderm由来で中枢神経系の他のグリア細胞と起源を異にする)以外のほとんど全てのグリア細胞で発現する。repoの機能欠損型変遺体においては未熟なグリア系の前駆細胞は形成されており、repo遺伝子産物がグリア細胞の終分化に必要と考えられた。また酵母の転写因子であるGal4の認識配列(UAS)をrepo遺伝子の上流に有したトランスジェニックフライを作成し、repo遺伝子産物を中枢神経系内に異所的に発現させることにより、特定のパイオニア・ニューロンの軸索走行異常が起こることを観察した。この表現型の原因として、異所的なグリア様細胞が出現することを複数のグリア細胞マーカーにより確認し、また特定の神経芽細胞における異所的なrepo遺伝子産物の発現による神経細胞特異的マーカーの消失を見いだした。

这项研究旨在通过使用缺乏修饰的身体和repo（反向极性）基因的过度修饰的身体和高功能突变体来阐明神经胶质细胞的分化机制，该基因编码果蝇P-元素的插入胶质细胞特异性构域蛋白。 The repo mutation was identified as a mutant characterized by the reversed polarity of Electroretinogram (ERG), and when the photoresponse response of photoreceptor cells was observed using intracellular recording methods, it was thought that the polarity and amplitude of the photoresponse were normal, and that is, the fact that the repo mutant was abnormal other than photoreceptor cells, that is, the lack of electrical insulation function by神经胶质细胞。使用p元素作为指标，克隆了回购基因座，并确定了转录单元，结构分析表明，回购基因产物是同源域蛋白。在脑发育过程中，回购基因开始在单个胶质细胞（第一个产生来自未分化神经上皮的神经层谱的祖细胞）中表达，位于腹上皮区域的最外部和前行。胶质细胞反复分裂和迁移，形成沿着长轴突区域存在的纵向神经胶质细胞。回购基因在​​几乎所有的神经胶质细胞中表达（源自中线胶质细胞（源自中胚层），与中枢神经系统中其他神经胶质细胞不同）。在不足的回复功能尸体中，已经形成了未成熟的神经胶质祖细胞，人们认为回购基因产物对于终止神经胶质细胞是必不可少的。我们还观察到，创建了一个转基因蝇，它是用Gal4的识别序列（UAS）（酵母转录因子，回购基因上游的）产生的，并且在中枢神经系统中以异位表达回旋基因产物，从而导致特定率先神经元的轴突异常。异位神经胶质样细胞的出现被证实为具有多个神经胶质细胞标记物的表型的原因，并且由于特定神经细胞中异位recoto repo基因产物的表达，发现神经元特异性标记的丧失。

项目成果

Okano, H. et al.: "Basic Neuroscience in Invertebrate" Business Center for Academic Societies Japan, Ed. H. Koike, 19 (1996)

Okano, H. 等人：“无脊椎动物的基础神经科学”日本学术团体商业中心，编辑。

Okabe, M., Sawamoto, K., and Okano, H.: "The function of Drosophila argos gene product in the development of embryonic chordotonal organs." Developmental Biology. (in press). (1996)

Okabe, M.、Sawamoto, K. 和 Okano, H.：“果蝇 argos 基因产物在胚胎脊索器官发育中的功能。”

Okano,H.: "Two major mechanisms regulating cell-fate decisions in the developing nervous system." Develop. Growth.Differ.37. 619-629 (1995)

Okano,H.：“神经系统发育中调节细胞命运决定的两种主要机制。”