ショウジョウバエの視覚系構築メカニズム

果蝇视觉系统构建机制

• 批准号: 17024013
• 负责人: 多羽田 哲也
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 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: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17024013/
• 关键词: ショウジョウバエ; 視覚中枢; 神経幹細胞; Notch; ラミナ; メダラ; 細胞自律性; Delta

ショウジョウバエの複眼は約750個の個眼からなり、1つの個眼は8個の光受容細胞を持つ。そのうち外側の6個(R1-6)はラミナ神経節へ、内側の2個(R7-8)はメダラ神経節へと投射する。両神経節はOPC(Outer Proliferating Center)とよばれる領域に由来し、ラミナ前駆細胞は水平方向に移動してラミナを形成し、メダラ前駆細胞は垂直方向に深部に移動してメダラを形成する。これらの幹細胞の分化の詳細は解っていない。分化しつつあるラミナ細胞に活性型Notchを発現させると、ラミナ前駆細胞の移譲増殖が観察される。また、OPCにおいてNotchシグナルを抑制すると、前駆細胞が神経へと分化することから一般に知られているNotchの神経形成における役割がこの系においてもみられる。ところがNotchの機能欠損変異では一般的な概念では説明できない表現型が観察される。Notch変異クローンをラミナ前駆細胞に作ると、クローンの外側の広い範囲において前駆細胞が神経に分化する非自律的な表現型がしばしば観察される。さらにこの表現型の浸透度は1割程度と低く、表現型を示さない大きなクローンも観察される。NotchのリガンドであるDeltaの発現を調べると、本来ラミナ細胞が分化し始める領域で高くなるDeltaの発現レベルがNotch変異クローンでは変化しないことが観察される。一方メダラにおいてはNotchクローンにおいてわずかなDeltaの上昇が観察されることがある。また、メダラ神経の分化マーカーであるElavの発現がNotchクローンでは自律的に遅れる様子も観察される。また、この系においてNotchと他のシグナル系の相互作用も明らかになりつつある。これらの断片的な知見から神経幹細胞の分化制御におけるNotchの役割を再検討し、脳における神経幹細胞分化メカニズムを明らかにしたい。

果蝇的复合眼由大约750眼组成，一只眼睛具有八个感光细胞。其中，六个外部（R1-6）的项目中的六个项目是给拉米娜神经节的，而内部的两个（R7-8）项目给了Medara神经节。两种神经节都源自称为外部增殖中心（OPC）的区域，椎板祖细胞在该区域水平迁移以形成层，而Medara祖细胞细胞垂直垂直迁移以形成Medara。这些干细胞分化的细节尚不清楚。当在分化的椎板细胞中表达活性缺口时，观察到椎板祖细胞的传递。此外，抑制OPC中的Notch信号会导致祖细胞分化为神经，并且在该系统中也可以看到Notch的神经发生中的作用。但是，在Notch的突变中，观察到无法通过一般概念来解释的表型。当在椎板祖细胞中产生Notch突变克隆时，经常观察到一种非自主表型，其中祖细胞细胞在克隆以外的广泛范围内分化为神经。此外，该表型的渗透率在约10％时较低，并且还观察到不表现出表型的大型克隆。在检查Delta的表达（一种缺口配体）时，可以观察到最初在层层细胞开始分化的区域的三角洲的表达水平不会在Notch突变克隆中发生变化。另一方面，在Medara的Notch克隆中可以观察到轻微的三角洲高程。还可以观察到，Medara神经分化的标记Elav的表达在Notch克隆中自主延迟。此外，在该系统中，Notch和其他信号系统之间的相互作用变得显而易见。基于这些零碎的发现，我们想重新检查Notch在调节神经干细胞中的作用，并阐明大脑中神经干细胞分化的机制。

项目成果

T.Highly ordered assembly of retinal axons and their synaptic partners is regulated by Hedgehog/Single-minded in Drosophila visual system.

T.视网膜轴突及其突触伙伴的高度有序组装由果蝇视觉系统中的刺猬/一心一意调节。

• 发表时间: 2006
• 期刊: Development 133・5
• 作者: Umetsu;D.;Murakami;S.;Sato;M.;Tabata;T.
• 通讯作者: T.

DWnt4 regulates the dorsoventral specificity of retinal projections in the Drosophila visual system.

DWnt4 调节果蝇视觉系统中视网膜投射的背腹特异性。

• 发表时间: 2006
• 期刊: Nature Neuroscience 9・1
• 作者: Sato;M.;Umetsu;D.;Murakami;S.;Yasugi;T.;Tabata;T.
• 通讯作者: T.