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シナプス形成の遺伝解析

吉原基二郎

(群馬大・医・行動生理)


 シナプスは神経細胞と神経細胞を連絡する場所であり、また、記憶、学習などの可塑性も、シナプスにおいてつくられていると考えられており、神経系の最も重要な機能はシナプスにあるといっても過言ではない。このシナプスの機能がいかにしてつくられるかは最も重要な問題であるが、神経軸索のpathfindingやtarget recognitionの機構に比べてまだ解っていないことが多い。そこで、ショウジョウバエの神経筋シナプスは遺伝学的手法と電気生理学的手法の両者で十分にアプローチできる唯一の系であるという利点を生かして、発生遺伝学的な手法によりシナプス形成の問題に取り組もうというのが、我々の研究方針である。本講演では、まず第一に、完成されたシナプスの機能に関して、どのような分子がシナプスで働いているかについて、mutantsの電気生理学的な症状など現時点で知られている知見について簡単にreviewし、ショウジョウバエのシナプスが脊椎動物のシナプスのモデル系として有効であることを説明する。第二に、このようなシナプスがいかにしてつくられるかについて述べる。運動ニューロンの神経軸索は最初、長いfilopodiaを有する平たいgrowth coneの形状をとりtargetである筋細胞上を探索するが、targetに到着した後、数珠状の"varicosity"といわれる完成したシナプスに特徴的な形へと変貌をとげる。この変化を詳細に観察した結果、一度大きな膨らみ("prevaricosity"と名付けた)ができ、それがくびれて成熟したvaricosityがつくられることを見いだした。第三に、シナプス形成過程で働く分子の探索を目的として行っているmutant huntingの経過について説明する。なるべく簡単にNeuroscienceらしい話をする予定です。