網膜錐体細胞発生に重要な遺伝子の同定と機能解析

视网膜锥细胞发育重要基因的鉴定和功能分析

• 批准号: 23790240
• 负责人: 村西 由紀
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: Osaka Bioscience Institute
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23790240/
• 关键词: 転写因子; 網膜視細胞; 細胞運命; ノックアウトマウス; 発生・分化

網膜視細胞は、杆体と錐体の2種類の細胞から成っており、杆体細胞は暗所において光を検知する感度が高く、錐体細胞は明所において光と色彩を識別し、人の視覚は主に錐体細胞が担っている。錐体細胞は、胎生期初期に発生し、また杆体細胞に比べ錐体細胞の数は少ないため、その発生と維持のメカニズムはほとんど分かっていない。そこで、胎生期の網膜細胞で発現が強く、まだその機能が知られていない遺伝子に注目し、ノックアウト(KO)マウスを用いて生体レベルでその機能解析を行い、錐体細胞の発生・分化・維持の分子機構を解明することを目的とした。転写因子Raxは、胎生期の網膜前駆細胞に強く発現していることから、申請者はRax遺伝子のKOマウスを作製した。また、RaxのKOマウスは目が形成されないことから、視細胞特異的にコンディショナルノックアウト(CKO)マウスを作製し、Creの発現を時空間的に調節可能なCreERT2システムを用いた。胎生14.5日齢でRax遺伝子を欠損させた場合、視細胞の運命決定に重要である転写因子Otx2の発現が軟妙することを示した。RaxがOtx2の上流てで働き、視細胞の発生に重要であることを、分子生物学的および遺伝子工学的な手法を用いて解明した。まず、Otx2の視細胞発現調整領域の検索のためトランスジェニックマウスをい、約500bpの領域を同定した。この500bpの領域は転写因子Raxによって活性化されOtx2の発現を調節していること、また網膜前駆細胞が増殖している間は、この500bpの領域はNotch-HesシグナルによってRaxの活性が抑制されていることもまた解明した。以上から、転写因子Rax遺伝子が錐体細胞の発生時期である胎生期に重要である事を発見し、その分子制御メカニズムを解明し報告した(Muranishi et al. , J Neurosci., 2011, Muranishi et al., Dev Growth Differ.,_2012)。

The retinal optic cells are composed of two types of cells: rod cells, cone cells, and light cells. The rod cells have high sensitivity to light and color detection. The cone cells have high sensitivity to light and color detection. The human optic cells are mainly composed of cone cells. The number of pyramidal cells is less than that of rod cells in the early stages of viviparous development. The function analysis of retinal cells in the fetal period, the development, differentiation and maintenance of pyramidal cells, and the molecular mechanism of pyramidal cells development, differentiation and maintenance are discussed. The factor Rax is strongly expressed in fetal preretinal cells, and the applicant is strongly inhibited by Rax gene KO. Rax and KO can be used to control the occurrence of Cre and Creert2. The expression of the factor Otx2 is important in the determination of the fate of visual cells when the Rax gene is not damaged at birth. Rax Otx2 is an important part of the development of visual cells. It is explained by molecular biology and genetic engineering. The region of about 500bp was determined simultaneously. This 500 bp domain is responsible for regulating the expression of Otx2 and inhibiting the activity of Notch-Hes Rax. The above mentioned factors Rax gene are important for the development of pyramidal cells in the prenatal period (Muranishi et al. , J Neurosci., 2011, Muranishi et al., Dev Growth Differ.,_ 2012)。

项目成果

転写因子RaxとNotch/Hesシグナルが網膜視細胞運命を制御する

转录因子 Rax 和 Notch/Hes 信号控制视网膜感光细胞命运

• 发表时间: 2011
• 作者: 村西由紀;寺田晃士;井上達也;加藤君子;辻井寿典;佐貫理佳子;黒川大輔;相澤慎一;玉置泰裕;古川貴久
• 通讯作者: 古川貴久

Presynaptic Dystroglycan-Pikachurin Complex Regulates the Proper Synaptic Connection between Retinal Photoreceptor and Bipolar Cells

• DOI: 10.1523/jneurosci.0322-12.2012
• 发表时间: 2012-05-02
• 期刊: JOURNAL OF NEUROSCIENCE
• 影响因子: 5.3
• 作者: Omori, Yoshihiro;Araki, Fumiyuki;Furukawa, Takahisa
• 通讯作者: Furukawa, Takahisa

miR-124a is required for hippocampal axogenesis and retinal cone survival through Lhx2 suppression

• DOI: 10.1038/nn.2897
• 发表时间: 2011-09-01
• 期刊: NATURE NEUROSCIENCE
• 影响因子: 25
• 作者: Sanuki, Rikako;Onishi, Akishi;Furukawa, Takahisa
• 通讯作者: Furukawa, Takahisa

Analysis of transcriptional regulatory pathways of photoreceptor genes by expression profiling of the Otx2-deficient retina.

• DOI: 10.1371/journal.pone.0019685
• 发表时间: 2011
• 期刊: PloS one
• 影响因子: 3.7
• 作者: Omori Y;Katoh K;Sato S;Muranishi Y;Chaya T;Onishi A;Minami T;Fujikado T;Furukawa T
• 通讯作者: Furukawa T

Rax and Notch signal are essential for transacrtivation of Otx2 in retinal photoreceptor cell fate determination

Rax 和 Notch 信号对于视网膜感光细胞命运决定中 Otx2 的反式激活至关重要

• 发表时间: 2012
• 作者: 村西由紀;寺田晃士;井上達也;加藤君子;辻井寿典;佐貫理佳子;黒川大輔;相澤慎一;玉置泰裕;古川貴久
• 通讯作者: 古川貴久