ショウジョウバエ嗅覚記憶中枢をモデルとした神経回路形成と機能発現の統合的解析

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本研究では、ショウジョウバエの嗅覚記憶中枢であるキノコ体のローブ構造が特異的に異常になるDIP2変異体の解析及びこの変異体を利用した学習記憶における各ローブ構造の必要性の解析を計画していたが、DIP2のRNAiで得られた表現型と変異体の表現型が著しく異なり、学習記憶の解析が困難となったので、DIP2変異体の解析の方に焦点を置いている。昨年度までの研究によって、DIP2はキノコ体神経の軸索枝の投射パターンのみに関与すると考えられていたが、1細胞レベルでの変異体解析によって軸索枝の投射異常だけでなく軸索枝の過剰形成も観察された。そして、これらの表現型はAMP合成酵素ドメインを欠いたDIP2ではレスキューする事が出来なかった。これらの結果から、DIP2はAMP合成酵素ドメインを介して軸索枝の投射パターンの制御及び過剰な軸索枝の抑制を行っていると考えられる。DIP2がどのような因子との相互作用によって前述した表現型を示すのかを調べる為、in vitroでの結合因子の探索を行い複数の候補因子を同定する事が出来た。現在、in vivoでの結合の有無及び遺伝学的相互作用を検証している。また、既知の軸索誘導や軸索枝形成に関与する遺伝子とDIP2の遺伝学的相互作用を調べた所、Wnt5を始め複数の因子で相互作用が確認された。現在、DIP2による軸索枝制御の全体像を解明する為、相互作用が確認された因子との作用機序を検証している。どの因子もDIP2との相互作用及び軸索枝の表現型に関する知見は報告されておらず、未知の経路が関与している可能性が考えられる。従来の軸索枝に関する研究は軸索枝形成そのものに焦点が当てられており、軸索枝の投射機構や軸索枝の本数制御機構は全く議論されてこなかった。DIP2による軸索枝制御機構の解明はこれらの疑問に答え、神経発生研究において重要な意義を持っと期待される。