哺乳動物neuronal identity決定の分子機構

哺乳动物神经元身份决定的分子机制

• 批准号: 14017045
• 负责人: 斉藤 哲一郎
• 金额: $ 3.58万
• 依托单位: Kyoto University
• 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: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14017045/
• 关键词: 神経細胞; 発生・分化; 神経回路網; 脊髄; 哺乳動物; 転写因子; ホメオボックス遺伝; 電気穿孔法

哺乳動物の多様な神経細胞の各々に特徴的な性質(neuronal identity)が、神経発生から神経回路網の構築・発達に至る過程でいかに決定されるのかを分子レベルで明らかにするため、本年度は脊髄の特定の神経細胞群で発現するBar型ホメオボックス遺伝子のMBH1に焦点を絞り、研究を行った。MBH1の発現を詳細に解析するため、MBH1ゲノムの転写制御領域とレポーター遺伝子のlacZを持つトランスジェニックマウスを作製した。その結果、MBH1の発現は、胎生10.5日に、MATH1発現細胞で始まることが明らかとなった。また、MBH1発現細胞の軸索は、床板を越えて反対側へ伸長するとともに、交連神経マーカーのDCCやTAG-1で標識され、MBH1発現細胞は交連神経細胞へ分化することが示された。さらに、MBH1の転写制御領域に欠損変異や部位変異を導入したトランスジェニックマウスを種々作製することにより、MBH1の転写はMATH1タンパク質が結合するE-boxで制御されることが明らかとなった。一方、昨年度に確立した脊髄へのin vivo electroporation法を用いMATH1を強制発現させると、MBH1の発現が誘導された。また、MBH1を異所的に発現させると、本来は脊髄の背側に留まり軸索を脊髄同側に沿って頭部に向かって投射する神経細胞が、本来のMBH1発現細胞と同様、軸索を床板に向かって反対側へ投射する交連神経細胞に分化転換することが明らかとなった。この時、MBH1発現細胞の軸索は、本来の交連神経細胞と同様、DCCやTAG-1を発現し、床板を通過後、90度方向転換し頭部へ向かって伸長することが示された。以上の結果、MBH1は、交連神経マーカーのDCCやTAG-1を制御するとともに、軸索の伸長方向や細胞の移動方向等、neuronal identityを制御していることが示され、交連神経細胞の運命は、MATH1からMBH1へ至る転写因子のカスケードで決定されることが明らかとなった。

The neural identity of various characteristics of mammalian neuronal cells, the process of neuronal development, the construction and development of neuronal circuit networks, the molecular structure of mammalian neuronal cells, and the development of specific neuronal cell populations in this year's Bar-type model are the focus of research. MBH1 's appearance is analyzed in detail. MBH1 must be controlled by the control field of the system. MBH1 was found at 10.5 days after birth, MATH1 was found at 10.5 days after birth. MBH1 developing cells are identified by DCC and TAG-1 in axons, lamina, and lateral extensions, and MBH1 developing cells are identified by DCC and TAG-1 in lateral extensions. MBH1 's write control field has a different loss position. MBH1 's write control field has a different loss position. MBH1 's write control field has a different loss position. A method for determining the presence of MBH1 in vivo electrolysis was developed. MBH1 gene expression in the dorsal part of the spinal cord is similar to MBH1 gene expression in the dorsal part of the spinal cord. MBH1 gene expression in the dorsal part of the spinal cord is similar to MBH1 gene expression in the dorsal part of the spinal cord. When MBH1 appears, the axons of the cells are reversed, the cells are naturally connected, DCC TAG-1 appears, and after the bed plate passes, the head is rotated in a 90-degree direction. The above results, MBH1, DCC TAG-1 control, axon elongation direction, cell movement direction, neuronal identity control, cell fate control, MATH1, MBH1, DCC TAG-1 control, axon elongation direction, cell movement direction, etc.

项目成果

Tetsuichiro Saito: "Transcriptional cascade to regulate neuronal differentiation by mammalian Barh1 (MBH1)"Catecholamine research : from molecular insights to clinical medicine. 213-216 (2002)

Tetsuichiro Saito：“通过哺乳动物 Barh1 (MBH1) 调节神经元分化的转录级联”儿茶酚胺研究：从分子见解到临床医学。

Rie Saba: "Mammalian BarH1 confers commissural neuron identity on dorsal cells in the spinal cord"Journal of Neuroscience. 23. 1987-1991 (2003)

Rie Saba：“哺乳动物 BarH1 赋予脊髓背侧细胞连合神经元身份”《神经科学杂志》。

Atsushi Mikami: "Molecular structure of cytoplasmic dynein2 and its distribution in neuronal and ciliated cells"Journal of Cell Science. 115. 4801-4808 (2002)

Atsushi Mikami：“细胞质动力蛋白2的分子结构及其在神经元和纤毛细胞中的分布”细胞科学杂志。