研究分野紹介  教 授 : 仲村 春和（兼）

 准教授: 舟橋 淳一  助 教: 渡邉 裕二（兼）

 助 教: 尾身  実（生命科学研究科）

 本研究分野は昭和19年8月に「抗酸菌病の薬理学的研究分野」として設立され，昭和38年4月 に薬理学研究部門という名称に変更された．平成5年4月1日加齢医学研究所への改組に伴い現在 の分子神経研究分野として新しく生まれ変わった．さらに，平成13年4月1日大学院生命科学研 究科の発足に伴い，教授と助手は本務が生命科学研究科に移り，助教授が加齢医学研究所に属する というキメラの研究室となっている．

 初代の遠藤英夫教授は昭和19年から47年までの在任期間中に抗結核剤及び抗腫瘍剤の開発研究 を行った．2代目及川淳教授は昭和49年から平成5年3月まで担当され，培養メラニン細胞を用 いて，メラニン合成の調節機構の研究を行った．分子神経研究分野に改組されて，平成6年3月に 仲村が着任した．また長年Positron Emission Tomography （PET）のための単寿命の陽電子放出核種 標識生理活性有機化合物の合成研究に当たってきた多田雅夫先生は平成7年12月に教授に昇任し，

平成8年12月に退官した．

現在の主な研究

 当研究分野では主に中脳視蓋と小脳の領域形成及び視蓋の極性形成のメカニズムの研究を行っ た，中脳後脳境界部は視蓋，小脳のオーガナイザーとして働き，そのオーガナイザー分子はFgf8 である．強いFgf8シグナルによりRas^-ERK経路が活性化されると小脳が分化し，それが遮断され ると視蓋が分化するが，一方でRas^-ERKシグナル経路にはSprouty2などの幾つかの負の制御因子 が存在し，活性化したERKを抑制する．正常発生にはそれら抑制因子の働きにより，ERK活性が 厳密に制御される必要があることっを示した．Fgf8bを中脳胞に強制発現すると，中脳胞の発生運 命が変わり小脳として分化する．Fgf8bとドミナントネガティブSprouty2（DN^-Sprouty2）を同時 に発現させると，ERKは長いこと活性化しているが，中脳胞の発生運命が代わることはない．新

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しく開発されたTet^-off法により，Fgf8bとDN^-Sprouty2を強制発現し，DN^-Sprouty2の発現を止め ると，中脳胞は小脳として分化した．

 ニワトリでは視覚の中枢は視蓋で，網膜神経節細胞は視蓋に位置特異的に投射する．の視神経は 視蓋に進入後視蓋の表層を走り，標的付近で向きを変え，投射すると考えられてきた．トランスポ ゾンにより，GFP遺伝子をゲノムに組み込ませる方法により視神経をラベルしたところ，視蓋に 到達すると最初から視蓋の深部を走る線維群が存在することが明らかとなった．

 ニワトリ胚へのエレクトロポレーション法にさらなる改良を加えた．テトラサイクリンにより，

強制発現する遺伝子のオン，オフ（Tet^-on, Tet^-off）が可能になったが，それと，転写されたRNA がキャップとポリAを持たないと細胞質に運ばれないことを利用した．RNA polymerase IIで長い 2本鎖RNAを転写させ，ライボザイムでキャップを切り，ポリAがつかないようなコンストラク トを作り，これをTet^-onプラスミドに挿入した．このコンストラクトはトランスポザーゼにより 切り出されて，ホストのゲノムに組み込まれるようなトランスポゾンではさまれているので，テト ラサイクリンにより，長期にわたる遺伝子ノックダウンの制御が可能である．

 初期胚のエレクトロポレーションでは胚を切り出して，in vitroで行う必要があり，その後，1日 くらいは培養できるが，発生の解析には十分ではない．In vitroでエレクトロポレーションした胚 をまた卵に戻し，5.5日まで孵卵することに成功した．

 中脳背側で特異的に発現している分子のスクリーニングによりイムノグロブリンスーパーファミ リーに属する膜分子を単離し，Protogenin （PRTG）が単離されたが，その原腸陥入における役割を 解析した．まずPRTGは細胞接着因子として働く事，PRTGを強制発現すると細胞間の接着性が増 して，中胚葉細胞の移動が遅れること，ノックダウンするとepiblastからの陥入障害と体節の上皮 様構造が形成されないことが示された．これらのことから，PRTGは細胞接着因子として原腸陥入 に働いていることが明らかとなった．

 舟橋准教授のグループは内耳発生の研究を行っている．特に半規管の形成メカニズムに焦点をあ て，ゼブラフィシュのミュータントスクリーニングで得られた内耳形成異常を示すミュータントの 解析，ニワトリでの実験発生学的手法で研究を進めている．

2.

 1. 実験医学別冊（2012） 仲嶋一範，北村義浩，武内恒成／編 目的別で選べる遺伝子 導入プロトコール．pp 99^-111 仲村春和: ニワトリ胚への遺伝子強制発現およびノック ダウンの項担当 医学書院

分子神経研究分野 163  2. 脳の発生学 ニューロンの誕生・分化・回路形成（2013） 宮田卓樹，山本亘彦編 仲村春

和 pp 3^-18 第1章「神経誘導，中枢神経系の形成とその領域化」担当 化学同人

2） 翻訳

 1. キメラ・クローン・遺伝子 ─生命の発生・進化をめぐる研究の歴史─ 仲村春和，勝部憲 一監訳，（仲村春和，渡邉裕二翻訳参加）西村書店，2012年（Nicole Le Douarin著 Des Chi-méres, des clones et des genes, Édition Odile Jacob, Paris, 2000）

 2. ラーセン人体発生学（第4版） 仲村春和，大谷修監訳（仲村春和，舟橋淳一翻訳参加）西 村書店 2013年

2） 英文論文

 1. Akiha Kawasaki^-Nishihara, Daisuke Nishihara, Harukazu Nakamura, and Hiroaki Yamamoto （2011） 

ET3/Ednrb2 Signaling Is Critically Involved in Regulating Melanophore Migration in Xenopus. 

DEV. DYN. 240 : 1454^-1466 DOI 10.1002/dvdy.22649

 2. Yuji Watanabe and Harukazu Nakamura （2012） Nuclear translocation of intracellular domain of PRTG by proteolytic cleavage. Dev. Growth Differ., 54, 167^-176. Doi : 10.1111/j.1440^-169X.2011.

01315.x.

 3. Ayumu Suzuki, Hidekiyo Harada and Harukazu Nakamura （2012） Nuclear translocation of FGF8 and its implication to induce Sprouty2. Dev Growth Differ., 54（4） 463^-473. Doi : 10.1111/j.1440 -169X.2012.01332.x.

 4. Daisuke Nishihara, Ichiro Yajima2, Hiromasa Tabata, Masato Nakai, Nagaharu Tsukiji, Tatsuya Kata-hira, Kazuhisa Takeda, Shigeki Shibahara, Harukazu Nakamura and Hiroaki Yamamoto （2012） 

Otx2 is involved in the regional specification of the developing retinal pigment epithelium by pre-venting the expression of Sox2 and Fgf8, factors that induce neural retina differentiation. Plos One e48879, doi : 10.1371/journal.pone.0048879

 5. Hitoshi Gotoh, Katsuhiko Ono, Tadashi Nomura, Hirohide Takebayashi, Hidekiyo Harada, Harukazu Nakamura, Kazuhiro Ikenaka （2012） Nkx2.2+ progenitors generate somatic motoneurons in the chick spinal cord. PLOS ONE 7（12） e51581. doi : 10.137/journal.pone.0051581

 6. Harukazu Nakamura and Junichi Funahashi （2013） Electroporation : Past, present and future. 

Dev. Growth Differ. 55, 15^-19. Doi : 10.1007/978^-1^-60327^-483^-8_27

 7. Ryo Egawa, Shoko Hososhima, Xubin Hou, Hidetaka Katow, Toru Ishizuka, Harukazu Nakamura, Hiromu Yawo （2013） Optogenetic Probing and Manipulation of the Calyx^-Type Presynaptic Ter-minal in the Embryonic Chick Ciliary Ganglion.PLoS ONE 8（3）: e59179. Doi : 10.1371/journal.

pone.0059179

 8. Xubin Hou, Tatsuya Katahira, Kazumasa Ohashi, Kensaku Mizuno, Sayaka Sugiyama and Harukazu

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Nakamura （2013） Coactosin accelerates cell dynamism by promoting actin polymerization. Dev Biol. 379, 53^-63. Doi : 10.1016/j.ydbio.2013.04.006

 9. Hiroki Nagai, Maiko Sezaki, Harukazu Nakamura, Guojun Sheng（2013） Extending the limits of avian embryo culture with the modified Cornish pasty and whole^-embryo transplantation methods. 

Method doi : pii : S1046^-2023 （13） 00146^-1. 10.1016/j.ymeth.2013.05.005.