ショウジョウバエ神経系形式の分子機構

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われわれは比較的構成が単純なショウジョウバエの神経系をモデルとして、神経回路網形成の分子機構を解析している。本研究においては、(1)昨年度に引き続き、脊椎動物のF-spondinに相同性をもつ分子M-spondin(AN34より改名)および、G-spondin(♯3より改名)についてその機能解析を行った、(2)ホメオボックス転写因子mshの神経系形成における役割を示した。(1)異所発現によるM-spondin、G-spondinの機能解析M-spondinは筋肉および少数の神経細胞で、G-spondinは中枢神経系のニューロパイルに沿って存在する特定のグリア細胞において特異的に発現する。このような発現の特異性、F-spondinについて示されているin vitroにおける機能などから、この新規の遺伝子ファミリーが神経軸索の誘導や細胞の接着に関与することが期待された。そこでこれら分子を本来発現しない神経細胞や筋肉等において異所発現させその影響を調べた。しかしながら神経系、筋肉等の形成に顕著な異常は見いだされなかった。(2)特定の神経細胞、筋肉の分化に関与する転写因子mshエンハンサートラップ株rH96を解析した結果、既知の遺伝子muscle segment homeobox(msh)遺伝子へのP因子挿入株であることが分かった。mshはホメオボックス転写因子をコードする遺伝子で、その転写産物は一部の筋肉、神経細胞等で強く発現する。msh欠損変異体、異所発現体の解析から、mshが筋肉及び神経系の特定の細胞の分化あるいはパターン形成に必須な分子であることを明らかにした。特に中枢神経系の初期発生過程において、mshは背側領域において特異的に発現し、その領域特異性の決定に関与することを示唆した。