自己および非自己ニューライトの堅固な差別には,数千のDscam1同型が必要である
Daisuke Hattori1, Yi Chen, Benjamin J Matthews
1Department of Biological Chemistry, Howard Hughes Medical Institute, David Geffen School of Medicine, University of California, Los Angeles, Los Angeles, California 90095, USA.
Nature
|October 2, 2009
まとめ
何千ものダウン症候群細胞粘着分子の (Dscam1) アイソフォームは,ニューロンの配線に不可欠です. Dscam1のアイソフォームの多様性を増やすことは,神経細胞の自己回避を向上させ,自己と非自己のつながりを区別することによって,適切な脳の発達を確保します.
科学分野:
- 神経科学は神経科学である.
- 分子生物学は分子生物学である.
- 遺伝学 遺伝学とは
背景:
- ダウン症候群の細胞粘着分子 (DSCAM) 遺伝子は,神経細胞の認識タンパク質をコードする.
- ドロソフィラのDSCAM1は,神経細胞の自己回避に不可欠な代替スプライシングを通じて,19008の異なるエクトドメインを生成します.
- アイソフォームの多様性は,神経細胞が自己を非自己の枝と区別し,不適切な接続を防ぐことを可能にします.
研究 の 目的:
- ニューロンの配線における機能的識別システムに必要なDscam1アイソフォームの数を決定する.
- Dscam1アイソフォームの多様性と神経細胞の自己回避の精度との関係を調査する.
主な方法:
- ホモログ的再結合を用いて,異なった数のDscam1同型 (12〜14,256) を持つ変異性ドロソフィラを生成した.
- 異なる突然変異系にわたる3つのニューロンクラスの分岐型を評価した.
- ニューロンの識別能力とアイソフォーム番号を相関させるための数学的モデリングを使用した.
主要な成果:
- 枝分かれパターンは,特定のアイソフォームのアイデンティティから独立して,Dscam1アイソフォームの数を増やすことで改善されました.
- 4,752種類のDscam1同型を持つ動物は,野生型対照から区別できない分岐を示した.
- 数学的モデリングは,ユニークなニューロンアイデンティティのための何千ものアイソフォームの必要性を支持しました.
結論:
- 何千ものDscam1アイソフォームは,神経細胞の強固な自己非自己差別に不可欠です.
- 十分なアイソフォームの多様性は,正確なニューロン配線と脳の発達を保証します.
