時空間特異的遺伝子発現マウスを用いた脳のシステム制御の解析

Genetic analysis of central nervous system by using conditional mutant mice

研究課題番号：17024038

2009年度 研究成果報告書 PDF

代表者

    • 饗場 篤
    • AIBA, Atsu
    • 研究者番号：20271116
    • 東京大学・大学院・医学系研究科・教授

研究課題基本情報

  • 研究期間

    2005年度〜2009年度

  • 研究分野

  • 審査区分

  • 研究種目

    特定領域研究

  • 研究機関

    東京大学

  • 配分額

    • 2005年度：23000千円 (直接経費：23000千円)
    • 2006年度：20900千円 (直接経費：20900千円)
    • 2007年度：19800千円 (直接経費：19800千円)
    • 2008年度：20600千円 (直接経費：20600千円)
    • 2009年度：21500千円 (直接経費：21500千円)

研究概要

代謝型グルタミン酸受容体1型(mGluR1)を小脳プルキンエ細胞のみで特定の時期に欠損もしくは発現誘導できるマウス系統を樹立し、mGluR1が成体でも運動協調に必要なこと、瞬目反射の古典的条件づけの学習獲得に必要だが、記憶の維持、発現には必要ないことを明らかにした。また、RhoファミリーGTPase Rac1が軸索の形成や伸長自体には必須ではないが、交連ニューロンの軸索の正中線交差に必須であることを明らかにした。

We established the mGluR1 cKO mice in which mGluR1 expression can be turned off with doxycycline. Using mGluR1 cKO mice, we showed that mGluR1 is essential for motor coordination in adulthood and that conditioned eyeblink memory was not formed without mGluR1 but once formed memory was maintained and expressed without mGluR1.

We also showed that a Rho family GTPase Rac1 specifically controls the midline crossing of the commissural axons during cortical development, rather than neuronal migration and axonal formation.

発表文献

雑誌論文

  • Matsuda, I., Fukaya, M., Nakao, H., Nakao, K., Matsumoto, H., Mori, K., Watanabe, M., Aiba, A.: "Development of the somatosensory cortex, the cerebellum, and the main olfactory system in semaphorin 3F knockout mice." Neurosci. Res. 66. 321-329 (2010), 1

  • Inoue, N., Nakao, H., Migishima, R., Hino, T., Matsui, M., Hayashi, F., Nakao, K., Manabe, T., Aiba, A., Inokuchi, K.: "Requirement of the immediate early gene vesl-1S/homer-1a for fear memory formation." Mol. Brain 2. 7 (2009), 1

  • Matsumoto, H., Kashiwadani, H., Nagao, H., Aiba, A., Mori, K.: "Odor-induced persistent discharge of mitral cells in mouse olfactory bulb." J. Neurophysiol 101. 1890-1900 (2009), 1

  • Ohtani, Y., Harada, T., Funasaka, Y., Nakao, K., Takahara, C., Abdel-Daim, M., Sakai, N., Saito, N., Nishigori, C., Aiba, A.: "Metabotropic glutamate receptor subtype-1 is essential for in vivo growth of melanoma." Oncogene 27. 7162-7170 (2008), 1

  • Kassai, H., Terashima, T., Fukaya, M., Nakao, K., Sakahara, M., Watanabe, M., Aiba, A.: "Rac1 in cortical projection neurons is selectively required for midline crossing of commissural axonal formation." Eur. J. Neurosci 28. 257-267 (2008), 1

  • Ito, K., Kawasaki, T., Takashima, S., Matsuda, I., Aiba, A., Hirata, T.: "Semaphorin 3F confines ventral tangential migration of lateral olfactory tract neurons onto the telencephalon surface." J. Neurosci 28. 4414-4422 (2008), 1

  • Tabata, T., Kawakami, D., Hashimoto, K., Kassai, H., Yoshida, T., Hashimotodani, Y., Fredholm, B., B., Seikno, Y., Aiba, A., Kano, M.: "G protein-independent neuromodulatory action of adenosine on metabotropic glutamate signaling in mouse cerebellar Purkinje Cells." J. Physiol 581. 693-708 (2007), 1

  • Aiba, A., Nakao, H.: "Conditional mutant mice using tetracycline-controlled gene expression system in the brain." Neurosci Res 58. 113-117 (2007), 1

  • Aiba, A., Inokuchi, K., Ishida, Y., Itohara, S., Kobayashi, K., Masu, M., Mishina, M., Miyakawa, T., Mori, H., Nakao, K., Obata, Y., Sakimura, K., Shiroishi, T., Wada, K., Yagi, T.: "Mouse liaison for integrative brain research." Neurosci Res 58. 103-104 (2007), 1

  • Nakao, H., Nakao, K., Kano, M., Aiba, A.: "Metabotropic glutamate receptor subtype-1 is essential for motor coordination in the adult cerebellum." Neurosci. Res. 57. 538-543 (2007), 1

  • Kassai, H., Aiba, A., Nakao, K., Nakamura, K., Katsuki, M., Xiong, WH., Yau, KW., Imai, H., Shichida, Y., Satomi, Y., Takao, T., Okano, T., Fukada, Y.: "Farnesylation of retinal transducin underlies its translocation during light adaptation." Neuron 47. 529-539 (2005), 1

  • Maejima, T., Oka, S., Hashimotodani, Y., Ohno-Shosaku, T., Aiba, A., Wu, D., Waku, K., Sugiura, T., Kano, M.: "Synaptically driven endocannabinoid release requires Ca2+-assisted metabotropic glutamate receptor subtype 1 to phospholipase Cbeta4 signaling cascade in the cerebellum." J. Neurosci 25. 6826-6835 (2005), 1

学会発表

  • 中尾晴美, 岸本泰司, 橋本浩一, 中尾和貴, 狩野方伸, 桐野豊, 饗場篤: "mGluR1は瞬目反射条件付け記憶の獲得に必要であり" その発現や保持には必要でない第32回日本神経科学大会. (20090917). 名古屋

  • 原田武志, 大谷善昭, 船坂陽子, 中尾和貴, 高原千明, M Abdel-Daim, 酒井規雄, 齋藤尚亮, 錦織千佳子, 饗場篤: "mGluR1は悪性黒色腫の増殖に必要である" 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会. (20081209). 神戸

  • Hidetoshi Kassai, Toshio Terashima, Masahiro Fukaya, Kazuki Nakao, Mizuho Sakahara, Masahiko Watanabe, Atsu Aiba: "Small G protein Rac1 is selectively required for the formation of commissural axons in the cerebral cortex" 38th annual meeting of the Society for Neuroscience. (20081115-20081119). Washington DC, USA

  • 原田武志, 平井良枝, 山崎美和子, 橋本浩一, 中尾晴美, 田端俊英, 中尾和貴, 渡辺雅彦, 狩野方伸, 饗場篤: "ERKは発達期小脳におけるシナプスの除去に必要である" 第31回日本神経科学大会. (20080710). 東京

  • Aiba, A., Nakao, H., Nakao, K., Kano, M.: "mGluR1 is essential for motor coordination in the adult cerebellum." 37th Annual meeting of the Society for Neuroscience. (20071103-20071107). San Diego, USA

  • 饗場篤: "mGluR1シグナルの遺伝学的解析及びプロテオミクス解析" 第30回日本神経科学大会・第50回日本神経化学会大会・第17回日本神経回路学会大会合同大会. (20070912). 横浜

  • 原田武志, 城山優治, 中尾和貴, 真鍋俊也, 饗場篤: "ERKは恐怖記憶の形成に必要である" 第30回日本神経科学大会・第50回日本神経化学会大会・第17回日本神経回路学会大会合同大会. (20070910). 横浜

  • 葛西秀俊, 早野俊哉, 高橋信弘, 饗場篤: "mGluR1の複合体分析による小脳機能の解析" 日本ヒトプロテオーム機構第5回大会. (20070730-20070731). 東京

  • Ikuo Matsuda, Nobuyuki Yamasaki, Sei-ichi Hirota, Tsuyoshi Miyakawa, Atsu Aiba: "A comprehensive behavioral test battery reveals novel physiological roles of Semaphorin 3F in postnatal brain functions." 第20回国際生化学・分子生物学会議/第11回アジア・オセアニア生化学者・分子生物学者連合会議, 第79回日本生化学会大会, 第29回日本分子生物学会年会. (20060620). 京都

  • Yoshiaki Ohtani, Kouichi Hashimoto, Hidetoshi Tabata, Yasushi Kishimoto, Masahiro Fukaya, Kazuki Nakao, Hidetoshi Kassai, Masahiko Watanabe, Masanobu Kano, Atsu Aiba: "C-terminal domain of mGluR1a is essential for synapse elimination and eye-blink conditioning." 第28回日本神経科学会大会. (20050726-20050728). 横浜

  • 饗場篤: "代謝型グルタミン酸受容体と高次脳機能" 第28回日本神経科学会大会. (20050726-20050728). 横浜

その他・備考

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