網膜視蓋投射における特異的神経結合形成の分子機構

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1)投射地図形成の特異性我々は領域特異的神経結合形成の分子機構を明らかにすることを目指して、ニワトリ網膜の前側(鼻側)あるいは後側(耳側)の領域に特異的に発現する分子の単離を行ってきた。得られたcDNA分子の構造解析の結果、転写制御因子CBF-1,CBF-2が網膜のそれぞれ鼻側、耳側の領域に特異的に発現することが明らかとなった。次にこれらの分子をレトロウィルスベクターを用いて、ニワトリ網膜において異所的に強制発現させ、網膜視蓋投射における領域特異性に与える効果を見た。その結果、それぞれの分子を、本来発現しているのとは反対側の領域に発現させた場合、網膜のそれぞれの領域から伸長した軸索は、視蓋上で本来投射する領域と反対の領域に投射することが明らかになった。この結果は、転写調節因子の網膜における領域特異的な発現が、すなわち、CBF-1が網膜の鼻側領域、CBF-2が網膜の耳側領域の、網膜神経の視蓋への投射における位置特異性を決定していることを示唆している。我々は両分子以外にも網膜で領域特異的に発現している数種の新規遺伝子を同定しており、今後はこれらの分子の構造と機能の解明を目指す。2)層特異的な結合本研究では、網膜神経節細胞(RGC)のサブセット及び視蓋の一部の層を選択的に染色するモノクローナル抗体の単離と、その抗原分子の同定を目指した研究を行った。得られた抗体の内、TB4は、網膜視蓋投射の過程でRGC軸索の標的である視蓋において選択的に7層を染色した。この抗原は視蓋7層に投射するRGCのサブセットで発現している。いくつかの証拠から、この層特異的染色はRGCから視蓋への本抗原の輸送によるものと結論づけられた。cDNAクローニングによってこの抗原分子を同定したところ、エズリンであることが判明した。エズリンは、ERMファミリーに属し、細胞表面に存在する免疫グロブリンスーパーファミリー細胞接着分子等と、アクチンを中心とする細胞骨格系を架橋している分子である。エズリンがRGCのサブセットに発現し、その神経終末がシナプス結合する中枢に局在することは、神経軸索が特異的標的と結合を形成する際に何らかの重要な機能を有すると推定される。