神経幹細胞の特性を時間的に制御する分子機構の解析

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本研究は、ショウジョウバエ胚中枢神経系をモデル系として、神経細胞系譜が刻々と形成されるメカニズムの解明を目的としている。ショウジョウバエ神経幹細胞においてはHunchback、Kruppel、Pdm、Castorという転写因子のセットが、順次発現され、分裂とカップルしてその発現が切り替わる。本研究は、それらの転写因子の発現調節機構の研究を行った。各転写産物は、いずれも神経幹細胞で一過的に発現し、姉妹細胞では長く発現が維持されており、これらの転写因子の発現は転写産物量のレベルで一次的に制御されていた。hunchbackの中枢神経系における転写調節領域は、全神経幹細胞での発現に必要な4kbの領域と、全姉妹細胞での発現維持に必要な6.6kbの領域に二分することができる。また、姉妹細胞におけるhunchbackの発現維持には、姉妹細胞でのみ核内に存在するProspero転写因子やHuchback転写因子自身が必須であることを確認している。これらの領域のさらに詳細な解析を現在進めている。以上の研究と並行して、各遺伝子の発現調節を行う因子の同定を目的として遺伝学的スクリーニングを進めている。パイロット実験として、化学変異原によって第一染色体に点突然変異を誘導して樹立した約400株の劣性致死変異体をスクリーニングした。これらの中から、神経幹細胞系譜に異常をきたす突然変異を4株、神経細胞の配置に異常をきたす変異を1株単離した。スクリーニングが有効に働くことが確認できたので、今後さらにスケールアップした実験を行う予定である。