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=== 卵母細胞発現系 === | === 卵母細胞発現系 === | ||
神経科学においては、アフリカツメガエル[[wikipedia:ja:卵母細胞|卵母細胞]]は[[wikipedia:ja:タンパク質|タンパク質]][[wikipedia:ja:翻訳|翻訳]]系として用いられてきた。とくに1980年代になって[[wikipedia:SP6 RNA polymerase|SP6]][[プロモーター]]を用いて特定の[[wikipedia:ja:cDNA|cDNA]]から[[wikipedia:ja:mRNA|mRNA]]を合成することが可能になったこともあり、[[wikipedia:ja:未受精卵|未受精卵]]および胚内へのmRNAの顕微注入により発現させた機能タンパク質の生物活性評価に用いられている。とく卵母細胞での[[wikipedia:ja:膜タンパク質|膜タンパク質]]の翻訳と[[パッチクランプ法]]などの電気生理実験を組み合わせて[[アセチルコリン受容体]]を含む多くの重要な[[受容体]]、[[チャネル]] | 神経科学においては、アフリカツメガエル[[wikipedia:ja:卵母細胞|卵母細胞]]は[[wikipedia:ja:タンパク質|タンパク質]][[wikipedia:ja:翻訳|翻訳]]系として用いられてきた。とくに1980年代になって[[wikipedia:SP6 RNA polymerase|SP6]][[プロモーター]]を用いて特定の[[wikipedia:ja:cDNA|cDNA]]から[[wikipedia:ja:mRNA|mRNA]]を合成することが可能になったこともあり、[[wikipedia:ja:未受精卵|未受精卵]]および胚内へのmRNAの顕微注入により発現させた機能タンパク質の生物活性評価に用いられている。とく卵母細胞での[[wikipedia:ja:膜タンパク質|膜タンパク質]]の翻訳と[[パッチクランプ法]]などの電気生理実験を組み合わせて[[アセチルコリン受容体]]を含む多くの重要な[[受容体]]、[[チャネル]]分子の同定がなされている（図左）。同様の手法を用いて、mRNAプールからの発現クローニングも可能である。 [[Image:スライド1.jpg|thumb|400px|'''図 卵母細胞発現系による機能解析'''<br>図は森田仁博士による。]] | ||
=== 発生 === | === 発生 === | ||
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一方、アフリカツメガエルは[[初期発生]]における[[細胞分化]]、[[形態形成]]の研究においても発展に大きく寄与しており、神経科学への貢献も無視できない。1920年代に[[wikipedia:Hans Spemann|Hans Spemann]]は両生類である[[wikipedia:ja:サンショウウオ|サンショウウオ]]初期[[wikipedia:ja:原腸胚|原腸胚]]の[[オーガナイザー領域]]（[[原口背唇部]]）を腹側に移植すると、頭部など[[中枢神経系]]が重複した2次胚ができることを発見し[[神経誘導因子]]の存在を予見した。この神経誘導因子の同定にアフリカツメガエル胚を用いた実験は重要な役割を果たした。 | 一方、アフリカツメガエルは[[初期発生]]における[[細胞分化]]、[[形態形成]]の研究においても発展に大きく寄与しており、神経科学への貢献も無視できない。1920年代に[[wikipedia:Hans Spemann|Hans Spemann]]は両生類である[[wikipedia:ja:サンショウウオ|サンショウウオ]]初期[[wikipedia:ja:原腸胚|原腸胚]]の[[オーガナイザー領域]]（[[原口背唇部]]）を腹側に移植すると、頭部など[[中枢神経系]]が重複した2次胚ができることを発見し[[神経誘導因子]]の存在を予見した。この神経誘導因子の同定にアフリカツメガエル胚を用いた実験は重要な役割を果たした。 | ||
mRNAの顕微注入による機能評価が可能であることから、1990年代には移植実験の代わりにmRNAを腹側の[[wikipedia:ja:割球|割球]] | mRNAの顕微注入による機能評価が可能であることから、1990年代には移植実験の代わりにmRNAを腹側の[[wikipedia:ja:割球|割球]]にだけ注入するという実験が行われ（図右）、[[骨形成タンパク質]]（bone moephogenetic protein, BMP）シグナルを遮断する[[ドミナントネガティブ]]受容体やオーガナイザー領域で発現する[[BMP活性阻害因子]]（[[ノギン]]、[[コーディン]]、[[フォリスタチン]]）がオーガナイザー同様に2次軸形成能をもつことが明らかにされ、神経誘導活性をもつオーガナイザー因子の存在が分子同定によって明らかになった。 | ||
[[wikipedia:ja:胞胚期|胞胚期]]の[[動物極]]側細胞集団（[[アニマルキャップ]]）は誘導因子の非存在下では[[wikipedia:ja表皮|表皮]]分化するが、解離して培養すると神経に分化することも知られていた。現在、アニマルキャップに存在するBMPが神経分化を抑制しており、その除去または活性阻害により神経分化が進むと解釈されている。このようにアフリカツメガエルは簡便な神経分化の評価系として有効である。 | [[wikipedia:ja:胞胚期|胞胚期]]の[[動物極]]側細胞集団（[[アニマルキャップ]]）は誘導因子の非存在下では[[wikipedia:ja表皮|表皮]]分化するが、解離して培養すると神経に分化することも知られていた。現在、アニマルキャップに存在するBMPが神経分化を抑制しており、その除去または活性阻害により神経分化が進むと解釈されている。このようにアフリカツメガエルは簡便な神経分化の評価系として有効である。 | ||