ショウジョウバエキノコ体の発生におけるWntシグナルの機能解析

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本研究では学習や記憶などの高次機能の中枢であるショウジョウバエのキノコ体をモデルとして神経回路形成の分子メカニズムの解明を目指す。キノコ体の発生は、神経幹細胞の増殖、神経細胞運命の決定、軸索の伸長などさまざまな観点から盛んに研究が行われてきたが、神経回路構築の最も基本的な過程の一つである軸索誘導に関する研究はほとんど行われていない。本研究ではWnt/PCP (Planar Cell Polarity)シグナルがキノコ体軸索の形態形成に関与していることを見いだした。当該年度前年度までにWnt/PCPシグナル因子であるfrizzled、dishevelled、strabismus、flamingoなどがキノコ体で組織自律的に軸索の形態形成に関与することが示唆されていた。また、これらのリガンド候補として、Wnt5を同定し、Wnt5がWnt/PCPシグナル因子と遺伝学的に相互作用することを示していた。さらに、Wnt5タンパク質がキノコ体の軸索領域を除く広範囲のneuropile領域、およびキノコ体の樹状突起領域に局在し、これらのうち、樹状突起における発現がキノコ体軸索の発生に重要であることを示していた。当該年度においては、樹状突起領域におけるWnt5の発現がキノコ体自身に由来することをクローン解析およびRNAiによるノックダウン実験により示した。また、上記の結果をまとめ、The Journal of Neuroscience誌に発表した。