Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

分泌因子 / 膜貫通分子 / 脳室帯 / 大脳皮質形成 / S1P1 / α-カテニン / 分散-再凝集培養系 / ヨタリマウス / カドヘリン / 細胞接着 / 大脳皮質神経細胞 / 神経細胞移動 / 層形成 / 大脳皮質構築

近年、分子の網羅的な探索にはアフィメトリクス社のGeneChipがよく利用されているが、その後のin situ hybridizationによるスクリーニングや機能解析には個々の因子を個別にクローニングする必要があり、多大な労力を必要とする。そこで我々は、独自にPerl Scriptプログラムを作成して、個々のGeneChipクローンを、60,770クローンのマウス全長cDNAライブラリーである理研FANTOMクローンに対し対応付けを行った。その結果、従来アフィメトリクス社で48.3%のクローンに対してしか注釈付けされていなかったGene Symbolを76.9%のクローンに対して注釈付けすることができた。さらに、そのアミノ酸配列の物理化学的な性質に基づき、分泌因子及び膜貫通分子の選別を行い、その選別の精度が既知の論文データとの比較により88.6%と判定された(投稿中)。この系を用いて、大脳皮質脳室帯で発現し、皮質板側で発現していない分泌因子及び細胞表面因子として426クローンが得られ、in situ hybridization法によるさらなる絞り込みの結果、脳室帯特異的な分泌因子及び細胞表面因子として88クローンを同定した。さらに、同定したクローンの1つであるS1P1に着目し、S1P1を発現している脳室帯と、S1P1を発現していない中間帯及び皮質板とにおけるカドヘリン複合体の差異について検討した。その結果、大脳皮質神経細胞は移動を開始する領域である脳室下帯から中間帯にかけて、カドヘリン複合体を形成するα-cateninのタイプがαE-cateninからαN-catenin IIへとスイッチングすることが判明した。S1P1は大脳皮質形成期にαE-cateninの消失を抑制することで、αE-cateninからαN-catenin IIへのスイッチングを制御している可能性を考えている。

大脳皮質 / 興奮性神経細胞 / 層形成 / 抑制性神経細胞 / 再凝集培養 / 脳室帯 / リーリン / リーラー / 神経細胞移動 / スライス培養 / インサイド・アウト / 大脳皮質構築 / 細胞凝集 / 細胞接着

発生期の大脳皮質において、興奮性神経細胞は脳室帯で誕生し、中間帯を通過して辺縁帯直下まで移動して、最終的に配置される。この移動過程の繰り返しにより、早生まれの細胞は最終的に皮質板深層に、遅生まれの細胞は浅層に配置され、全体として6層からなる皮質板が構築される。本研究では、まず、マウス大脳皮質脳室帯及び中間帯の細胞を用いた分散再凝集培養系により、早生まれの細胞と遅生まれの細胞が互いに選別されることを見いだした。さらに、胎生16日のマウス大脳皮質脳室帯及び中間帯の細胞を各発生時期においてラベルし、各時期に誕生した神経細胞間の関係を、分散・再凝集培養系により検討した。その結果、培養開始時に既に中間帯に出ている胎生14日生まれの神経細胞(将来のIV層)は、最終的に凝集塊の中心近くに配置し、培養開始時に脳室帯に局在していた15.5日生まれの細胞(将来のII/III層)は、周辺近くに分散した。一方、胎生14.5日の大脳皮質神経細胞を、胎生13日または14日にラベルして同様に培養したところ、胎生14日生まれの細胞は、培養開始時にはまだ脳室帯に局在していたにもかかわらず、最終的に凝集塊の中心近くに配置し、一方、13日生まれの細胞(将来V/VI層を構成)は、培養開始時に既に中間帯に出ているにも関わらず、凝集塊の周辺近くに配置されることを見いだした。すなわち、凝集塊内での配置は、培養時点で細胞が局在する部位の相違を反映したものではなく、細胞の誕生時期に依存していることが示唆された。また、以上の誕生時期依存的細胞選別の仕組みは、リーリンに非依存的に獲得されることを見いだした。次に、腹側終脳に由来し、脳表面に平行に皮質に進入する抑制性神経細胞の誕生時期依存的配置を、興奮性細胞のそれと比較する解析を行った。その結果、両者とも全般的には"inside-out"で配置するものの、早生まれの抑制性細胞は浅層と深層の2相性に配置する等、相違があることを見いだした。

【研究分担者】
味岡逸樹	慶應義塾大学	医学部	助手	(Kakenデータベース)

【研究分担者】
味岡逸樹	慶應義塾大学	医学部	助手	(Kakenデータベース)
田畑秀典	慶應義塾大学	医学部	助手	(Kakenデータベース)