脳神経系の初期パターンをつくるシグナル伝達機構の遺伝学的解析

点击翻译按钮获取中文摘要

生物の発生において,脳神経系の初期パターン形成は様々のシグナル分子の作用によってコントロールされている。その中でも脊椎動物の脊索,フロアープレート(ミッドラインと総称する)は,神経管のパターン形成と細胞の分化を支配し、後には神経回路形成をガイドするするシグナリングセンターとして重要な働きをしている。当研究では,ミッドラインからの神経管への誘導シグナルの作用を分子レベルで明らかにするために,ゼブラフィッシュを用いて遺伝学的なアプローチを行ってきた。ゼブラフィッシュで同定された多数のミッドラインシグナリングに欠損を持つミュータントを用いて,その解析を通じて,シグナル伝達のカスケードをあきらかにし,分子間の相互作用,調節機構を解明することを目指している。本年度は、海外出張先のニューヨーク大学医学部から国立遺伝学研究所への異動に伴って飼育設備やセットアップに多くの時間を費やしたが、本年度はミッドラインミュータント、chameleon(con)について分子マーカーを用いた表現型の詳細な解析を行い、ミッドラインシグナルの重要な因子のひとつであるヘッジホッグシグナルとの関わりについて調べた。conミュータントの神経管のパターン形成,神経細胞の分化における表現型を分子マーカーの発現パターンを比較して調べた結果、腹側の脳神経系に特異的に欠損が起きていた。直接に作用していると考えられる領域はフロアープレートに隣接する領域のみであり、シグナルはそれより遠い領域には及んでいないことが示唆された。con遺伝子とヘッジホッグシグナルの関わりを調べるため、ソニックヘッジホッグ分子をconミュータントに導入発現させた。すると、ミュータント表現型はレスキューされた。従って、con分子はヘッジホッグシグナルのコンポーネントである可能性が高いことがわかった。しかも、その作用は、シグナル分子ヘッジホッグと同列か上流で働いていることが示唆された。