脊椎動物の中枢神経系の細胞運命決定機構の解析

脊椎动物中枢神经系统细胞命运决定机制分析

• 批准号: 14017101
• 负责人: 古川 貴久
• 金额: $ 4.1万
• 依托单位: Osaka Bioscience Institute
• 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-14017101/
• 关键词: 中枢神経系; 網膜; 細胞運命; 光受容体; 遺伝子制御

申請者は網膜視細胞の発生に重要な役割を果たす分子Crxの発現制御機構を明らかにすることが重要であると考え、Crxのプロモーター解析を行った。その中で、Crx自身がCrxの転写活性化を行うことを見いだして報告した(Furukawa et al., J.Nuerosci.2002)。Crxノックアウトマウスの網膜では、網膜視細胞の外節がまったく形成されなかったが、視細胞自体は形成された。Crxと機能的に重複する遺伝子があると推測された。申請者はCrxとおなじ遺伝子ファミリーに属するOtx2に注目し、Otx2もCrxの自己活性化部位に結合し、Crxの発現制御に関わる可能性があると考え、その網膜における発現を調べたところCrxと同様に分化しつつある網膜視細胞に発現していた。Otx2のノックアウトマウスは胎生致死で、網膜発生での機能を検定できなかった。申請者は最近、網膜視細胞特異的に発現するCrxプロモーターCreトランスジェニックマウスを作成した(論文準備中)。このマウスと神戸再生研の松尾勲博士らが作成したOtx2-floxマウスを掛け合わせ、網膜視細胞特異的なOtx2遺伝子のコンディショナルノックアウトマウスを作成した。Otx2のノックアウトマウスは致死であるが、Otx2遺伝子のコンディショナルノックアウトマウスは正常に生まれてきて生存可能であったが、眼球が有意に小さかった。網膜組織を解析したところ、驚くべきことに、視細胞は形成されず、アマクリンニューロンが増加していた。また、非常に興味深いことに、松果体もまったく形成されていなかった。また、Otx2遺伝子をレトロウイルスベクターに組み込んで、網膜未分化前駆細胞に発現させたところ、Otx2ウイルスが感染した細胞は網膜視細胞へと分化した。この結果からOtx2は網膜視細胞形成ならびに松果体形成の最上流因子の一つであることが明らかになった。

申请人认为，阐明CRX的表达控制机制很重要，CRX的表达控制机制是在视网膜感受器细胞发展中起重要作用并进行CRX的启动子分析。其中，我们发现CRX本身激活了CRX的转录激活（Furukawa等，J。Nuerosci。2002）。在CRX敲除小鼠的视网膜中，未形成视网膜感光细胞的外部段，但形成了感光细胞本身。据推测，有一个基因在功能上与CRX重叠。专注于OTX2的申请人，该申请人属于与CRX同一基因家族，并认为OTX2还与CRX的自动激活位点结合，并且可能与CRX表达的调节有关，并且在检查视网膜中的表达时，它在视网膜光感受器细胞中表达，它们在视网膜光感受器细胞中表达，从而开始像CRX一样区分CRX。 OTX2基因敲除小鼠是胚胎致死的，无法在视网膜发育中进行功能。申请人最近创建了一个CRX启动子CRE转基因小鼠，该小鼠在视网膜感受器细胞中特异性表达（制备中）。该小鼠由科比再生研究所的Matsuo Isao博士乘，以创建与视网膜感光细胞特有的OTX2基因的条件基因敲除小鼠。 OTX2敲除小鼠致死，而OTX2有条件的敲除小鼠正常出生且可行，但眼睛明显较小。令人惊讶的是，当我们分析视网膜组织时，未形成光感受器细胞，并且无长4akin神经元的数量增加。而且，有趣的是，松果体根本没有形成。此外，当将OTX2基因掺入逆转录病毒载体并在未分化的视网膜祖细胞上表达时，被OTX2病毒感染的细胞分化为视网膜感光细胞。这些结果表明，OTX2是视网膜感光细胞形成和松果体形成中最高流的因素之一。

项目成果

Furukawa, A: "The mouse Crx5' upstream transgene sequence directs a cell-specific and developmentally regulated expression in retinal photoreceptor cells"J of neuroscience. 22・7. 8 (2002)

Furukawa, A：“小鼠 Crx5 上游转基因序列指导视网膜感光细胞中的细胞特异性和发育调节表达”J of Neuroscience 22·7.8 (2002)。