視覚認識に関わる神経回路網形成機構の解析

视觉识别相关神经网络形成机制分析

• 批准号: 15029244
• 负责人: 中越 英樹
• 金额: $ 3.33万
• 依托单位: Okayama 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: 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-15029244/
• 关键词: ショウジョウバエ; 光受容細胞; ロドプシン; 機能分化; dve

キイロショウジョウバエの複眼は約800個の個眼から構成され、その中には8種類の光受容細胞(R1-R8)が存在している。これらは受容する光波長の違いや形態的な特徴から次の2つに大別できる。(1)外側光受容細胞(R1-R6)はRhodopsin1(Rh1)を発現することで物体のイメージ形成に必要な波長の光を受容し、神経軸索を脳薄層(ラミナ;lamina)に投射する。(2)内側光受容細胞(R7,R8)は主に色覚情報を与えるとされ、yellow typeはRh4/Rh6(in R7/R8)、pale typeはRh3/Rh5(in R7/R8)を発現し、軸索を脳髄層(メダラ;medulla)に投射する。defective proventriculus(dve)遺伝子は、視覚認識行動異常の原因遺伝子として同定されたホメオドメイン転写因子である。まず、ショウジョウバエ視覚神経系発生の初期(3齢幼虫〜蛹初期)のラミナと、後期(蛹中期〜成虫)の複眼においてDveを発現する細胞を確認した。前者はラミナニューロンの前駆細胞由来でありながら神経細胞には分化せず、また既知のグリア細胞とも一致しないため、これらの細胞群をDPL(Dve-positive cells in lamina)と呼ぶことにした。蛹初期にDPLを除去した成虫個体では成虫ラミナニューロンの数が減少し、DPLが存在するラミナ表層においてBrdUの取り込み活性を蛹期に検出することができた。また、DPLはラディアルグリアと類似の突起を有し、細胞系譜追跡実験により、娘細胞がニューロンに分化している可能性を示唆する結果を得た。これらの結果から、DPLは神経前駆細胞の性格を保持し、新規ニューロンの産出によって蛹発生中にラミナ神経系を構築する神経幹細胞であるという可能性が示唆された。複眼におけるdve遺伝子発現はR1-R7で検出されたが、dve変異複眼では外側光受容細胞に関する異常は確認できなかった。一方、内側光受容細胞では、全てのR7がRh3を、R8がRh6を発現していた。つまり、ロドプシン発現パターンの初期状態はRh3/Rh6(in R7/R8)であり、Dveを介した誘導シグナルによって内側光受容細胞の機能的分化が制御されていることが明らかとなった。

The キイロショウジョウバエの compound eye consists of about 800 eyes, and there are 8 types of photoreceptive cells (R1-R8) in the その中には. The これらは Accepts the するLight Wavelength のいや form of the な特徴から时の2つに大比できる. (1) Outer photoreceptor cells (R1-R6) and Rhodopsin1 (Rh1) are used as objects. The イメージforms the necessary wavelength of light, the reception of the light, and the projection of the lamina of the axon. (2) Inner photoreceptor cells (R7, R8) are mainly color-sensitive cells, yellow type Rh4/Rh6 (in R7/R8), pale type Rh3/Rh5 (in R7/R8) The appearance of the axon and the projection of the axonal layer (medulla). defective proventriculus (dve), the cause of the abnormal behavior, the reason for the abnormal behavior, the reason for the abnormal behavior, the same as the determined factor.まず, ショウジョウバエ见覚神経経 in the early stages of life (3rd larvae to early pupae) のラミナと, the late stage (mid-pupal stage ~ adult) of compound eyes, the appearance of compound eyes, the appearance of cells, and the confirmation of cells. The origin of the former はラミナニューロンの前槆 cells is known DPL (Dve-positive cells in lamina)とHUぶことにした. DPL in the early stage of pupae removes individual adults and reduces the number of adults and DPL ExistenceするラミナsurfaceにおいてBrdUのgetり込みActivityをpupil stageに検出することができた.また、DPLはラディアルグリアとsimilar のProtrusionを有し、Cell lineage tracing実験により、Mother cell がニューロンにdifferentiation しているpossibility をshows instigation するresult をget た.これらのRESULTから、DPLは神経前槆 cellsのcharacterをmaintenanceし、新regulationニューロンのOutputによThe possibility of constructing the stem cell system of the にラミナ神経 system in the って発生中にラミナ神経た. Compound eye is a compound eye, and the remaining cells are abnormal, R1-R7 is out, and the dve is different. On one side, the inner photoreceptor cells are R7, Rh3, and R8R6.つまり、ロドプシン発appears パターンのInitial stateはRh3/Rh6(in R7/R8) The differentiation of light-receptor cells in the inside of R7/R8 is induced by Dve を-suke した.

项目成果

Tetsuya Shirai: "Differential requirement of EGFR signaling for the expression of defective proventriculus gene in the Drosophila endoderm and ectoderm"Biochem.Biophs.Res.Commun.. 311・2. 473-477 (2003)

Tetsuya Shirai：“果蝇内胚层和外胚层中缺陷腺胃基因表达的 EGFR 信号传导的差异要求”Biochem.Biophs.Res.Commun.. 311・2 (2003)。