ゼブラフィッシュ神経系におけるシナプス形成の分子細胞生物学的解析

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1)カスパーゼファミリーが神経軸索・樹上突起の分岐・シナプス形成促進因子であるかどうかの検討カスパーゼファミリーが神経軸索・樹上突起の分岐・シナプス形成促進因子であるかどうかを調べるために、Caspase3が、ゼブラフィッシュの網膜神経節細胞の軸索が枝分かれし、シナプス形成を行っている時に発現することを確認した。さらに、Caspase3は視蓋にも発現することを確認した。Caspase3の切断と、軸索分岐との関わりを調べるために、タンパク切断によって活性化されたCaspase3のみを認識する抗体を使って、視神経を染色した。その結果、活性化されたCaspase3が神経節細胞の軸索に存在していることを示した。Caspase3が、成長円錐の縮退に関わっている可能性を調べるために、Caspase3の抑制因子を投与すると、軸索縮退因子であるlysophoshpatidic acidによって誘発される成長円錐の縮退が妨げられることが示され、Caspase3が成長円錐における走化性反応の制御に関わっていることが明らかになった。2)生きた胚の中でシナプスの形成過程を観察するシステムの確立我々は既に、Brn3aの発現制御因子のもとで、Gal4-VP16を、網膜神経節細胞と、視蓋の出力神経細胞で発現できるプラスミドベクターと、これをゲノムに組込んだトランスジェニック系統を確立している。UASの下流で、YFP-Rab3aやPSD95-GFPを発現するプラスミドとを共注入することで、YFP-Rab3aを網膜神経節細胞で、PSD95-GFPを視蓋神経細胞で発現させることによって、シナプス形成に関わる神経細胞の軸索や樹上突起の分岐の動的様相を生きた胚の中で観察する実験系を確立した。