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

对创建脑神经系统初始模式的信号转导机制进行遗传分析

基本信息

批准号：
12053231
负责人：
川上厚志
金额：
$ 1.86万
依托单位：
National Institute of Genetics
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

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。

在生物体发育中，颅神经系统的初始模式受各种信号分子的作用控制。其中，脊椎动物的脊索和地板板（统称为中线）充当信号传导中心，负责神经管的模式和细胞分化，然后引导神经回路的形成。在我们的研究中，我们使用了使用斑马鱼的遗传方法来阐明在分子水平上从中线到神经管的信号的效果。使用大量在斑马鱼中鉴定出的中线信号不良的突变体，目的是通过其分析揭示信号传导级联并阐明分子间相互作用和调节机制。今年，当我们从纽约大学医学院搬到国立遗传学研究所时，我们花了很多时间在筹集和建立设施上。今年，我们使用分子标记对中线突变变色龙（CON）的表型进行了详细分析，并研究了其与刺猬信号的关系，这是中线信号传导中重要因素之一。比较了CON突变体的神经管模式和神经元分化的表型，分子标记的表达模式表明，腹侧颅神经系统中发生了特定的缺陷。有人提出，只有被认为直接活跃的区域是与地板板相邻的区域，并且信号没有延伸到更远的区域。为了研究CON基因和刺猬信号之间的关系，将声音刺猬分子引入了一个突变体中并表达。然后救出了突变表型。因此，发现CON分子可能是刺猬信号的组成部分。此外，有人提出信号分子的作用与信号分子刺猬相同或上游方向。