領域特異的な神経細胞分化および軸索誘導に対するPAX6遺伝子の役割

PAX6基因在区域特异性神经元分化和轴突引导中的作用

• 批准号: 10220209
• 负责人: 大隅 典子
• 金额: $ 32.45万
• 依托单位: Tohoku University (1999-2003)National Center of Neurology and Psychiatry (1998)
• 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: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-10220209/
• 关键词: 転写因子; Pax6; 脳のパターン化; 前脳; 菱脳; ニューロンサブタイプ分化; ニューロン移動; 神経軸索伸長; 脳のパターニング; ラット; 分節形成; 神経細胞分化; 神経発生; 終脳分節; 大脳新皮質; 線条体; 細胞接着; カドヘリン; 境界形成; 前脳分節; bHLH転写子; Notchシグナル; 介在神経細胞; Pax-6遺伝子; 変異ラット; マウス; 中脳; コンパートメント; 遺伝子導入; 電気穿孔法

Pax6遺伝子は転写因子をコードし、発生中の前脳、菱脳、脊髄で領域特異的に発現する。本研究では実験発生学的手法と分子形態学的手法を駆使することにより、哺乳類胚において(1)脳形成の細胞系譜的解析および(2)脳のパターニングとそれに基づく神経細胞分化と軸索伸長に対するPax6の役割について解析することを目的としてしいる。(1)に関しては、嗅球を形成するニューロンのうち、最も早く分化する僧帽細胞が終脳背側前方部に起源を持つことを明らかにした(Nomura & Osumi, Development,2004)。またPax6遺伝子に突然変異を有する自然発症遺伝子変異ラット胚では、この腹側前方部へ移動する僧帽細胞の移動方向が後方に変わること、この移動の異常は細胞非自律的であることを見いだした(Nomura & Osumi, Development,2004)(2)に関しては、転写因子Pax6の分子カスケードを明らかにすることを目的として、Pax6の標的遺伝子候補についてマイクロアレイ法を用いて解析した。その結果、脳型脂肪酸結合タンパク質(B-FABP/FABP7)が有力な候補として挙がってきた。FABP7の発現パターンはPax6と極めて似ており、Pax6変異ラットではその発現はほとんど消失していた。電気穿孔法によりPax6遺伝子を強制発現すると、FABP7は直ちに転写が開始した。したがってFABP7遺伝子はPax6の標的遺伝子候補である可能性が高いことが明らかになった(Arai et al.,in preparation)。神経上皮細胞においてFABP7の機能をRNA干渉法によって失わせると、異所性に分化したニューロンが生じたことから、神経発生においてPax6の関わる機能のうち、FABP7は神経幹細胞の維持に働く可能性が伺われた。

Pax6 posthumous son 伝 は planning write factor を コ ー ド し, 発 の former 脳, ling 脳, spinal marrow で domain specific に 発 now す る. This study で は be 験 発 raw learn technique と molecular morphological technique を 駆 make す る こ と に よ り, mammals embryos に お い て (1) cell formed by the 脳 の pedigree analysis お よ び (2) 脳 の パ タ ー ニ ン グ と そ れ に base づ く god 経 cell differentiation と axon elongation に す seaborne る Pax6 の service cut に つ い て parsing す る こ と を purpose と し て し い る. (1) に masato し て は, olfactory bulb を form す る ニ ュ ー ロ ン の う ち, most も く early differentiation す る が mitral cells eventually 脳 origin of dorsal ahead of に を hold つ こ と を Ming ら か に し た (Nomura & Osumi, Development, 2004). ま た Pax6 heritage 伝 に son suddenly - different を す る natural heritage 発 disease 伝 sub - different ラ ッ ト embryo で は, こ の ventral ahead of へ mobile す る mitral cell の direction が rear に - わ る こ と, こ の mobile の abnormal は cells of self-discipline で あ る こ と を see い だ し た (Nomura & Osumi, Development, 2004) (2) に masato し て は, planning to write factor Pax6 の molecular カ ス ケ ー ド を Ming ら か に す る こ と を purpose と し て, Pax6 の mark heritage 伝 son alternate に つ い て マ イ ク ロ ア レ を イ method with い て parsing し た. そ の results, 脳 type fatty acid-binding タ ン パ ク mass (B - FABP/FABP7) が な alternate と し て 挙 が っ て き た. FABP7 の 発 now パ タ ー ン は Pax6 と extremely め て like て お り, Pax6 - different ラ ッ ト で は そ の 発 now は ほ と ん ど disappear し て い た. Electrical perforation method によ 伝 Pax6 伝 seed を forced release すると FABP7 <s:1> direct ちに転 writing が start た た. し た が っ て FABP7 posthumous son 伝 は Pax6 の mark heritage 伝 son alternate で あ likely が る い こ と が Ming ら か に な っ た Arai et al., (in preparation). God 経 epithelial cells に お い て FABP7 の function を RNA dry involved method に よ っ て lost わ せ る に と, different sex differentiation し た ニ ュ ー ロ ン が raw じ た こ と か ら, god 経 発 raw に お い て Pax6 の masato わ る function の う ち, FABP7 は god の 経 stem cells maintain に 働 く possibility が bar わ れ た.

项目成果

Endo, Y., Osumi, N., Wakamatsu, Y.: "Bimodal functions of Notch-mediated signaling are involved in neural crest formation during avian ectoderm development"Development. 129. 863-873 (2002)

Endo, Y.、Osumi, N.、Wakamatsu, Y.：“Notch 介导的信号传导的双峰功能参与禽类外胚层发育过程中的神经嵴形成”的开发。

大隅 典子: "人体発生学(遠山正弥, 大槻勝起, 中島裕司編著) 第10章 頭頚部"南山堂. 141-168 (2003)

大隅纪子：“人类胚胎学（由 Masaya Toyama、Katsuki Otsuki、Yuji Nakajima 编辑）第 10 章头颈”Nanzando 141-168 (2003)。

Kurisaki T,Masuda A,Osumi N,et al.: "Spatially-and temporally-restricted expression of meltrin alpha(ADAM12)and beta(ADAM19)in mouse embryo." Mech Dev. 73. 211-215 (1998)

Kurisaki T、Masuda A、Osumi N 等人：“小鼠胚胎中 Meltrin α (ADAM12) 和 β (ADAM19) 的空间和时间限制表达。”

Inoue,T.,Nakamura,S. and Osumi,N.: "Fate mapping of the mouse prosencephalic neural plate."Developmental Biology. 219. 373-383 (2000)

井上，T.，中村，S.

Hirata, T., et al.: "Mosaic development of the olfactory cortex with Pax6-dependent and independent components"Dev. Brain Res. 136. 17-26 (2002)

Hirata, T. 等人：“具有 Pax6 依赖性和独立成分的嗅觉皮层的马赛克发育”Dev.