新学術領域研究「蛍光生体イメージ」　研究課題／榊原　明

3次元脳組織内イメージングによるニューロン極性化メカニズムの解明

研究代表者（所属）：榊原　明（名古屋大学大学院医学系研究科・助教）

研究内容

　哺乳類脳形成の基盤となるニューロンの極性化に関して、従来、（1）固定された脳標本におけるニューロン形態の観察に基づく研究（時間的連続性の欠如）、（2）組織より解離された2次元平板培養系のニューロンを用いた遺伝子操作、薬理学的手法に基づく研究（空間情報の消失）が盛んに行われてきました。しかし、発生過程の脳組織におけるニューロン移動、神経軸索・樹状突起の形成といった動的プロセスの基礎となる細胞極性化メカニズムを正しく理解するためには、3次元的に進行する脳形成の局面を保持した培養系を用いて、細胞内分子動態のin situライブ観察に立脚した解析を行う必要があります。本研究では、ニューロン極性制御機構に細胞質微小管の配向性制御の視点からアプローチするために、マウス胚大脳原基スライス培養法を用いて蛍光モニター分子を発現するニューロンのライブ観察を行い、細胞骨格系、細胞内膜輸送系の動態を明らかにします。さらに、本研究で利用するCre-loxP組換えシステムを介したニューロンの散発性蛍光標識法はflox/floxコンディショナルアリルを有するマウスに適用した際に、蛍光標識されたCre発現ニューロン限定的に遺伝子欠失が起こるという特徴があり、この利点を生かす形で、微小管関連因子を欠損したニューロンの表現型解析を行い、ニューロン極性の制御における細胞質微小管の役割を明らかにしたいと考えています。

代表的論文3編

Ephrin-B2 controls VEGF-induced angiogenesis and lymphangiogenesis.
Wang, Y., Nakayama, M., Pitulescu, M.E., Schmidt, T.S., Bochenek, M.L., Sakakibara, A., Adams, S., Davy, A., Deutsch, U., Barberis, A., Benjamin, L.E., Makinen, T., Nobes, C.D., Adams, R.H.
Nature, 465, 483-486, (2010)

Rac is involved in the interkinetic nuclear migration of cortical progenitor cells.
Minobe, S., Sakakibara, A., Ohdachi, T., Kanda, R., Kimura, M., Nakatani, S., Tadokoro, R., Ochiai, W., Nishizawa, Y., Mizoguchi, A., Kawauchi, T., Miyata, T.
Neurosci. Res., 63, 294-301, (2009)

Mechanism of polarized protrusion formation on neuronal precursors migrating in the developing chicken cerebellum.
Sakakibara, A., Horwitz, A.F.
J. Cell Sci., 119, 3583-3592, (2006)