Notchシグナル抑制因子Numbによる神経系の多様性獲得機構の解明

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神経系の運命決定に重要な役割を果たしているNotch及びその抑制因子であるNumbについて研究を行っている。Numbは細胞分裂時に非対称に分裂され一方の娘細胞でNotchシグナルを抑制することで神経細胞への分化を正に制御すると考えられているが、哺乳類においてその機構は依然、不明な点が多い。NumbとNotchによる神経分化の制御機構に関して分子レベル及び個体レベルでの解明を目指し研究を行っている。これまでNumbはNotchの細胞内領域と結合することで活性型Notchの核移行の抑制に働くと考えられていたが、それ以外にNumbは細胞内領域のみの活性型Notchよりも細胞外領域を含む全長Notchの活性を強く抑制するという興味深い結果を得た。この事より、リガンド依存的に刺激を受ける状態においてNumbがNotchシグナルをより強く抑制しうるという新しい制御機構の存在が示唆された。またNumbにはスプライシングにより生ずるisoformが存在しており、このisoformは機能的にも異なる効果を有していた。この結果からNumbは何らかの修飾を受けるか、或いは他の因子と協調的に働くことが示唆された。そこでNumbのisoform特異的な抗体を作製し、その発現部位の相違について検証した。その結果numb Short formは広く神経系に発現しているのに対しLong formは胎生期に一過性に限局して発現していることを見いだした(現在、論文投稿中)。現在その相違を生み出す要因に関して生化学的な解析を行っている。生体を用いた実験系としては、ウイルスを用いることなく簡便にマウス胎児脳に遺伝子を導入するIn Vivo Electroporation法を確立した。マウスにおいては現在作製に膨大な時間を必要とする生体での遺伝子の発現制御を簡便に行う事が出来るこの手法は、今後の神経分化機構の理解に大きく貢献するものと期待される。この系を用い神経系の細胞分化を制御するNotch1,Numb及びその変異体を導入し、その際のNotchシグナルの活性化を指標として解析することで、強制発現されたNumbが神経系の運命決定にどのような影響をもたらすかを生体レベルで解析している。