一酸化窒素による神経軸索投射経路の記憶機構の解析

一氧化氮神经轴突投射通路记忆机制分析

• 批准号: 18700332
• 负责人: 戸島 拓郎
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18700332/
• 关键词: 神経成長円錐; 軸索ガイダンス; 一酸化窒素; cGMP; 一酸化窒素合成酵素; カルシウム; ノックアウトマウス; ケージド化合物光解離法

発生中の神経軸索先端部に現れる成長円錐は,外界の微小環境を受容しその運動性を臨機応変に変化させることで軸索を正確な標的へと牽引する。生理活性物質である一酸化窒素は,成熟脳における学習・記憶等の脳機能に深く関与していることがよく知られているが,神経発生期における役割については不明の点が多い。本研究では,成長円錐の旋回運動に対する一酸化窒素の役割を解明し,神経軸索投射経路を細胞レベルで記憶する分子機構の一端を明らかにすることを目的としている。平成18年度までの研究では,ケージドカルシウム光解離法により誘発された成長円錐の反発性旋回運動に対する一酸化窒素-cGMP経路の関与を,各種薬剤および遺伝子欠損マウスを用いて明らかにした。平成19年度は,一酸化窒素感受性蛍光色素DAFを用いて,鶏胚培養脊髄後根神経節細胞の成長円錐における一酸化窒素の発生を解析した。我々は過去の研究により,成長円錐の旋回方向の決定における基質依存性を明らかにしている。すなわち,ラミニン基質上に培養した成長円錐は,成長円錐局所カルシウムシグナルに対して反発性旋回を呈し,一方Ll基質上の成長円錐は誘引性旋回を呈する。そこでラミニンおよびL1基質上の成長円錐をDAFにより蛍光染色したところ,ラミニン基質上の成長円錐では強い蛍光が検出されたが,その一方でL1基質上ではほとんど検出されなかった。すなわち,反発性旋回誘発条件下において実際に一酸化窒素が成長円錐内で発生していることが証明された。平成18年度および19年度の結果から,発生期の脊髄後根神経節細胞の反発性軸索ガイダンスには,一酸化窒素-cGMP経路の活性化が必要であることが証明された。さらに一酸化窒素-cGMP経路は,cAMP経路と拮抗的に働くことで成長円錐の旋回方向(誘引/反発)の決定に関与することが強く示唆された。

発 born in の god 経 axon apex of に now れ る growth has drifted back towards &yen; cone は, external の tiny environment を by let し そ の motility を occasion requires 応 - に variations change さ せ る こ と で axon を な mark right へ と traction す る. A physiologically active substance で あ る acidification smothering は, mature 脳 に お け る learning, memory and other の 脳 function に deep く masato and し て い る こ と が よ く know ら れ て い る が, god 経 発 stage に お け る service cut に つ い て は unknown の が い more. This study で は, growth has drifted back towards &yen; の cone turning movement に す seaborne る a cut を acidification smothering element の service interpret し, god 経 経 road を cell axon projection レ ベ ル で す memory one end の る molecular mechanism を Ming ら か に す る こ と を purpose と し て い る. Pp.47-53 18 year ま で の research で は, ケ ー ジ ド カ ル シ ウ ム photolysis from method に よ り 発 lure さ れ た growth cone has drifted back towards &yen; の campaign against sexual cycle 発 に す seaborne る acidification smothering element - cGMP 経 road の masato and を, various 薬 tonic お よ び heritage 伝 son owe loss マ ウ ス を with い て Ming ら か に し た. In the 19th year of the Heisei era, を, a nitrogen-sensitive 蛍 photopigment DAFを was used to culture posterior root Shinto cells of the spinal cord using <s:1> て and 鶏 embryos to <s:1> grow cones における. Nitrogen-sensitive を developed を analysis of た. In the past, I 々 and る studied によ によ, the direction of the growth cone <s:1> cycle direction <e:1> determines における matrix dependence を, ら に に て る る る. す な わ ち, ラ ミ ニ ン nurturing に matrix し た growth has drifted back towards &yen; cone は, growth has drifted back towards &yen; cone bureau カ ル シ ウ ム シ グ ナ ル に し seaborne て anti 発 sexual cycle を し, a Ll substrate の growth has drifted back towards &yen; cone は decoys sexual cycle を show す る. そ こ で ラ ミ ニ ン お よ び の growth on L1 matrix has drifted back towards &yen; cone を DAF に よ り 蛍 light staining し た と こ ろ, ラ ミ ニ ン substrate の growth has drifted back towards &yen; cone で は strong い 蛍 light が 検 out さ れ た が, そ の side で L1 substrate で は ほ と ん ど 検 out さ れ な か っ た. す な わ ち, under the condition of the sexual cycle 発 lure 発 に お い て be interstate に が growth has drifted back towards &yen; a acidification smothering element within the cone で 発 raw し て い る こ と が prove さ れ た. Pp.47-53 18 year お よ び 19th annual の results か ら, 発 stage の god 経 root ganglion cells after spinal marrow の anti 発 sex axon ガ イ ダ ン ス に は, acidification smothering element - cGMP 経 road の activeness が necessary で あ る こ と が prove さ れ た. さ ら に acidification smothering element - cGMP は 経 road, cAMP 経 road と antagonism of に 働 く こ と で growth has drifted back towards &yen; の cone turning direction (decoys/reverse 発) の decided に masato and す る こ と が く and shown strong sucking さ れ た.

项目成果

Attractive axon guidance involves asymmetric membrane transport and exocytosis in the growth cone

• DOI: 10.1038/nn1814
• 发表时间: 2007-01-01
• 期刊: NATURE NEUROSCIENCE
• 影响因子: 25
• 作者: Tojima, Takuro;Akiyama, Hiroki;Kamiguchi, Hiroyuki
• 通讯作者: Kamiguchi, Hiroyuki

一酸化窒素による神経軸索ガイダンスの制御機構

一氧化氮引导神经轴突的控制机制

• 发表时间: 2007
• 作者: 中村公一;藤山文乃;古田貴寛;金子武嗣;Tojima T et al.;戸島拓郎
• 通讯作者: 戸島拓郎

神経軸索の伸長とガイダンスを制御する分子機序, 脳科学シリーズ/脳の発生と発達

控制神经轴突生长和引导的分子机制，脑科学系列/脑的诞生和发育

• 作者: 中村公一;藤山文乃;古田貴寛;金子武嗣;Tojima T et al.;戸島拓郎;戸島拓郎
• 通讯作者: 戸島拓郎