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ショウジョウバエの胚神経回路の形成と発達に関与する遺伝子の分子生物学的研究

ショウジョウバエの胚神経回路の形成と発達に関与する遺伝子の分子生物学的研究
果蝇胚胎神经回路形成和发育相关基因的分子生物学研究
批准号：
07279211
负责人：
堀田 凱樹
金额：
$1.47万
依托单位：
The University of Tokyo
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
项目状态：
已结题
起止时间：
1995 至 --
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07279211/
关键词：
神経細胞分化グリア細胞分化神経回路形成ショウジョウバエシナプス特異性分化スイッチ遺伝子細胞接着分子

项目摘要

项目成果

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中文摘要
翻译
われわれはショウジョウバエ神経系のグリア細胞の分化の最初の段階でごく短時間発現する遺伝子gcm(glia cells missing)を発見した。この遺伝子を欠損する突然変異ではすべてのグリア細胞がニューロンとなって軸索を伸ばすようになる。また遺伝子導入法によってすべての神経芽細胞でこの遺伝子を発現させるとほぼすべてのニューロンがグリア細胞型の遺伝子発現をするようになることを証明した。したがってgcmはニューロン・グリア間の分化運命を決定するbinary switch遺伝子である。クローニングした結果、この遺伝子は明確な核移行シグナルを持っているが既知のタンパク質とのホモロジーはなく、新しい転写調節因子であった。さらに興味深いことには、gcm突然変異によって本来グリアとなるべきなのにニューロン化した細胞は体節ごとに繰返して個々にユニークなパターンで軸索を伸ばした。これは、神経細胞の個性と多様性を規定する遺伝子セットと同じものがグリアの個性と多様性をも規定しているという興味深い可能性を示唆している。次にわれわれはgcm突然変異の中枢神経系の各神経細胞の軸索走行路の解析からグリア細胞の役割の一端を明らかにした。胚発生初期に分化するいわゆるpioneer neuronはグリアの存在しない環境でも正しく軸索路を発見できるが、それに続いて分化する一般の神経細胞の軸索は多くの場合正しい路を発見できない。したがって、pioneer neuronがまず経路を示し、グリア細胞が「道路舗装」をした後に一般の神経軸索がその上を渡るという経過をたどるらしい。その道路標識となるグリア細胞も上述のように個性と特異性を持っているから、グリアとニューロン間の相互認識によって各軸索が正しい経路を見出していくと結論された。
英文摘要
われわれはショウジョウバエ神経系のグリア細胞の分化の最初の段階でごく短時間発現する遺伝子gcm(glia cells missing)を発見した。この遺伝子を欠損する突然変異ではすべてのグリア細胞がニューロンとなって軸索を伸ばすようになる。また遺伝子導入法によってすべての神経芽細胞でこの遺伝子を発現させるとほぼすべてのニューロンがグリア細胞型の遺伝子発現をするようになることを証明した。したがってgcmはニューロン・グリア間の分化運命を決定するbinary switch遺伝子である。クローニングした結果、この遺伝子は明確な核移行シグナルを持っているが既知のタンパク質とのホモロジーはなく、新しい転写調節因子であった。さらに興味深いことには、gcm突然変異によって本来グリアとなるべきなのにニューロン化した細胞は体節ごとに繰返して個々にユニークなパターンで軸索を伸ばした。これは、神経細胞の個性と多様性を規定する遺伝子セットと同じものがグリアの個性と多様性をも規定しているという興味深い可能性を示唆している。次にわれわれはgcm突然変異の中枢神経系の各神経細胞の軸索走行路の解析からグリア細胞の役割の一端を明らかにした。胚発生初期に分化するいわゆるpioneer neuronはグリアの存在しない環境でも正しく軸索路を発見できるが、それに続いて分化する一般の神経細胞の軸索は多くの場合正しい路を発見できない。したがって、pioneer neuronがまず経路を示し、グリア細胞が「道路舗装」をした後に一般の神経軸索がその上を渡るという経過をたどるらしい。その道路標識となるグリア細胞も上述のように個性と特異性を持っているから、グリアとニューロン間の相互認識によって各軸索が正しい経路を見出していくと結論された。
期刊论文(8)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
Tokumoto,M.,Gong,Z.,Hotta,Y.,Okamoto,H.: "Molecular heterogeneity among primary motoneurons and within myotomesrevealed by the differential mRNA expression of novel Islet-lhomologues in embryonic zebrafish." Developmental Biology. 171. 578-589 (1995)
Tokumoto,M.、Gong,Z.、Hotta,Y.、Okamoto,H.：“胚胎斑马鱼中新型胰岛同源物的差异 mRNA 表达揭示了初级运动神经元之间和肌节内的分子异质性。”
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
細谷俊彦・堀田凱樹: "中枢神経系における細胞運命の決定機構" 実験医学. 14. 526-532 (1996)
Toshihiko Hosoya 和 Gaiki Hotta：“中枢神经系统细胞命运的决定机制”实验医学 14. 526-532 (1996)。
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
Goto,S,Tanimura,T.,Hotta,Y.: "Enhancer trapping of positional information corresponding to the polar coordinate system in the imaginal disc of Drosophila." Roux's Archiv Developmental Biology. 204. 378-391 (1995)
Goto,S,Tanimura,T.,Hotta,Y.：“增强器捕获与果蝇成虫盘中极坐标系相对应的位置信息。”
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
Chiba,A,Snow,A.,Keshishian,H.,Hotta,Y.: "FasciclinIII as a synaptic target recognition molecule in Drosophila." Nature. 374. 166-168 (1995)
Chiba,A,Snow,A.,Keshishian,H.,Hotta,Y.：“FasciclinIII 作为果蝇中的突触目标识别分子。”
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
共 6 条
    モデル実験系を用いた生体高次機能解析
    • 批准号：
      06354021
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Co-operative Research (B)
    • 资助金额：
      $1.34万
    • 财政年份：
      1994
    • 负责人：
      堀田 凱樹
    • 依托单位：
      The University of Tokyo
    ショウジョウバエ分子生物学による生体高次機能解析
    • 批准号：
      03299106
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
    • 资助金额：
      $1.86万
    • 财政年份：
      1991
    • 负责人：
      堀田 凱樹
    • 依托单位：
      The University of Tokyo
    「ショウジョウバエ分子生物学による生体高次機能解析」の総合的研究
    • 批准号：
      02221102
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
    • 资助金额：
      $3.84万
    • 财政年份：
      1990
    • 负责人：
      堀田 凱樹
    • 依托单位：
      The University of Tokyo
    ショウジョウバエ分子生物学による生体高次機能解析
    • 批准号：
      02221101
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
    • 资助金额：
      $69.12万
    • 财政年份：
      1990
    • 负责人：
      堀田 凱樹
    • 依托单位：
      The University of Tokyo
    海外基金