中枢神経系の神経回路形成におけるセマフォリンの機能解析

信号蛋白在中枢神经系统神经回路形成中的功能分析

• 批准号: 15029210
• 负责人: 谷口 雅彦
• 金额: $ 2.11万
• 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: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15029210/
• 关键词: 軸索ガイダンス; セマフォリン; 嗅球; 糸球体; 匂い地図

嗅覚系において、嗅上皮に存在する嗅細胞は約1000種類存在すると言われている嗅覚受容体の内1種類だけを発現しており、同種の嗅覚受容体を発現する嗅細胞の嗅神経は嗅球に存在する約1800個の糸球体の内わずか2〜数個の糸球体に正確に投射・収束する。糸球体の空間配置は嗅球における嗅覚系感覚地図(いわゆる「匂い地図」を形成する。しかし、正確な匂い地図形成の分子メカニズムは現在ほとんど分かっていない。セマフォリンは神経軸索ガイダンスにおいて重要で、以前にセマフォリン分子のセマフォリン3A(Sema3A)のノックアウトマウスの解析により、初期発生中の末梢神経系の神経回路形成過程において重要な役割をしていることを明らかにした。しかし、Sema3Aは嗅覚系にも特異的な発現が認められる。現在は、嗅球にSema3Aの発現が認められる、嗅神経にSema3Aレセプターであるニューロピリン-1(NP-1)が発現している、嗅神経はSema3Aにより反発される、という理由等から嗅覚系、特に匂い地図形成におけるSema3Aの機能に注目をして研究を進めている。本研究では、抗OCAM(Zone II-IVに発現)抗体と抗NP-1抗体を匂い地図(糸球体地図)作製における分子マーカーとして使用し、成体Sema3Aノックアウトマウスの匂い地図形成を解析した。ワイルドマウスでは、NP-1を発現している嗅神経は嗅球の内側と外側の2つのバンドとして認められた。しかし、Sema3Aノックアウトマウスにおいてはワイルドマウスで見られたパターンが全く見られず、NP-1陽性の糸球体は嗅球全体に広がっていた。また抗OCAM抗体による匂い地図においても興味深い結果が得られた。ざらにノックアウトマウスの機能解析において、匂いに対する嗅球の反応を見るためにopticalimaging法を用いて神経活動を解析した結果、匂いに対するパターン形成の変化を明らかにした。以上のことより、Sema3Aは嗅球において正確な匂い地図を形成するために必須であることを解明した。

There are about 1000 kinds of olfactory cells in the olfactory system and olfactory epithelium. One kind of olfactory receptor is found in the olfactory system. There are about 1800 kinds of olfactory cells in the olfactory bulb. There are 2 to several kinds of olfactory receptors in the olfactory bulb. The spatial configuration of the sphere is related to the formation of the olfactory bulb, the olfactory system, and the sensory system. The correct way to form a molecule is to change the current situation. In the early development of the peripheral nervous system, the process of formation of the nervous circuit is important. Sema3A is a special smell system. Now, the discovery of Sema3A in olfactory bulb, the formation of Sema3A in olfactory bulb, the formation of Sema 3A in olfactory In this study, anti-OCAM (Zone II-IV) antibodies and anti-NP-1 antibodies were used to analyze the molecular structure of adult Sema3A. NP-1 was found in the medial and lateral parts of the olfactory bulb. Sema3A is the most common type of olfactory bulb in the world. Anti-OCAM antibodies were found to be highly pathogenic. The function analysis of the olfactory bulb is based on the optical imaging method. Sema3A is the olfactory bulb.

项目成果

Masahiko Taniguchi, Takao shimizu: "Characterization of a novel member of murine semaphorin family."Biochem.Biophys.Res.Commun.. 314. 242-248 (2004)

Masahiko Taniguchi、Takao shimizu：“鼠信号蛋白家族新成员的表征。”Biochem.Biophys.Res.Commun.. 314. 242-248 (2004)

Simone P.Niclou et al.: "Meningeal cell-derived semaphorin 3A inhibits neurite outgrowth."Mol.Cell.Neurosci.. 24. 902-912 (2003)

Simone P.Niclou 等人：“脑膜细胞衍生的信号蛋白 3A 抑制神经突生长。”Mol.Cell.Neurosci.. 24. 902-912 (2003)

Guido Serini et al.: "Class 3 semaphorins control vascular morphogenesis by inhibiting integrin function."Nature. 424. 391-397 (2003)

Guido Serini 等人：“3 类信号蛋白通过抑制整合素功能来控制血管形态发生。”《自然》。

Masahiko Taniguchi et al.: "Distorted odor maps in the olfactory bulb of Semaphorin 3A-deficient mice."J.Neurosci. 23. 1390-1397 (2003)

Masahiko Taniguchi 等人：“Semaphorin 3A 缺陷小鼠嗅球中的气味图谱扭曲。”J.Neurosci。