MSM/Msマウスのユニークな表現型の遺伝学的解析

Research Project Number:21220010

Principal Investigator

  • FY2009~FY2013



Co-Investigators

    • 若菜 茂春
    • Researcher Number:90192434
    • (独)理化学研究所・マウス表現型解析開発チーム・チームリーダー
    • 山縣 和也
    • Researcher Number:70324770
    • 熊本大学・大学院・生命科学研究部・教授
    • 吉信 公美子
    • Researcher Number:20274730
    • 熊本大学・生命資源研究・支援センター・助教

Basic Information of this Research Project(Latest Year)

  • Project Year

    May 11, 2009~March 31, 2014(estimated)

  • Research Field

    実験動物学実験動物学

  • Screening Classification

  • Research Category

    基盤研究(S)

  • Research Institution

    熊本大学

  • Budget Amount

    • Total:¥210600000
    • FY2009:¥44200000 (Direct:¥34000000, Indirect:¥10200000)
    • FY2010:¥66560000 (Direct:¥51200000, Indirect:¥15360000)
    • FY2011:¥34320000 (Direct:¥26400000, Indirect:¥7920000)
    • FY2012:¥34320000 (Direct:¥26400000, Indirect:¥7920000)
    • FY2013:¥31200000 (Direct:¥24000000, Indirect:¥7200000)

Abstract(Latest Report)

MSMマウスは、light/dark transition testにおいて明箱進入潜時が長く、移動活動量が低く、情動性および不安が高いと推察された。open-field test (OF)においては移動距離が短く、中心滞在率が低く、注意深いが、いったん動き出すと俊敏性に優れていた。home-cage activity testにおいては総活動量には大きな差がないが、暗期の活動性が高く、夜行性の特徴がより強いことが分かった。MSMとB6のキメラマウスに関しても行動解析を行い、4つのグループに分類することができた。グループ1は、MSMとほぼ同じ行動。グループ2は、OFでの移動活動性のみがB6/Jに類似。グループ3は、明期と暗期の切り替わり時のピークを示さないが、夜行性の特徴は強くなくB6/J型。グループ4はB6/J様の行動表現型である。行動解析の終了したキメラ個体は全て脳組織を用いて1acZ染色を行い、まだ解析途上であるが、MSM用の行動を示すキメラマウスでは、視床、中脳、橋、延髄がほとんどMSM由来であったことから、この方法で領域を特定できることが示唆された。

セルレイン膵炎に対してB6,JF1,MSMは抵抗性、C3Hは感受性であると確定した。JF1においてはSpink3,Serpina1aが、MSMではPrss2が、C3HではPrss1,TNFaが、有意にセルレイン後の活性が高くなることを見いだし、感受性/抵抗性を決定している要因と考えられた。

B6 ES細胞を用いて、Hna1a,Hnf1bについては、KO、ヒト正常、ヒト変異マウスの作製完了,Pdx1,Neurod1については、KO完了、ヒト正常、ヒト変異マウスのキメラ完了、Gck1a,Hnf4aについては、KOキメラ完了、ヒト正常ES、ヒト変異ES完了した。Gck1b,Hnf4bについては、KOマウス作製完了し、表現型解析を開始した。

Progress Status(Latest Report)

  • Status

    (2) おおむね順調に進展している

  • The Reason

    MSMとB6の行動パターンの違いを明確に示した。また、キメラの解析から、特有の行動に関与する脳の領域を特定することが可能となった。セルレイン膵炎に対する感受性/抵抗性の因子として、Prss1,Spink3,Serpina1a,prss2,Tnf1の5つを絞り込むことができた。Hnf1a,Hnf1b,Gck,Hnf4a,Pdx1,Neurod1について、ノックアウトマウス、ヒト正常遺伝子置換マウス、ヒト変異遺伝子置換マウスの作製が順調に進み、一部糖尿病に関する解析を開始した。

Planning for the Future Work(Latest Report)

キメラマウスの行動パターン解析から、MSMの行動パターンを示すものあるいはB6の行動パターンを示すものについて脳組織のX-gal染色を行う。共通して染色されている領域を同定し、MSM-B6間で発現の差の見られた遺伝子を同定する。さらに、当該遺伝子に関してノックアウト、ノックインなどの遺伝子改変マウスを作出して行動解析を行い、表現型との相関を検討することにより、活発な自発活動性にかかわる遺伝子の特定を目指す。Prss1,Spink3,Spirna1a,Prss2,Tnfaのトランスジェニックマウスを作製し、膵炎感受性・抵抗性の変化を解析する。6種類の遺伝子のノックアウトマウス、正常ヒト遺伝子置換マウス、ヒト変異遺伝子置換マウス-(Hnf1a:Pro129fsinsC,Gck:Met210Lys,Hnf1b:Arg177X,Hnf4a:Glu268X,Pdx1:Pro63fs delC,Neurod1:Arg111Leu)が、飼育により得られ次第、順次表現型解析を行う。

URI of this page

http://kaken.nii.ac.jp/d/p/21220010.en.html