研究課題基本情報（最新年度）
研究期間
2006年度〜2007年度研究分野
審査区分
一般
研究種目
基盤研究(B)
研究機関
神戸大学
配分額
- 総額：16450千円
- 2006年度：8000千円 (直接経費：8000千円)
- 2007年度：8450千円 (直接経費：6500千円, 間接経費：1950千円)
研究概要（最新報告）
RhoファミリーGTPase Cdc42が制御するアクチン細胞骨格の再構成がシナプス形成・維持、シナプス可塑性、運動学習等でどのような役割を果たしているかをin vivoで検討するため、神経細胞特異的Cdc42ノックアウトマウス(KO)の作製・解析を計画し、以下の実績を得た。
1.終脳特異的Cdc42 KO
floxed-Cdc42マウスをES細胞を用いたジーンターゲッティング法により作製し、Emx1-Creマウスと交配、大脳皮質・海馬・嗅球特異的にCdc42を欠損するcdc42(flox/flox); Emx1(cre/+)を作製した。この終脳特異的Cdc42 KOの大脳皮質ではCdc42タンパク質の発現が減少しており、コントロールマウスと比較し低体重であった。また、大脳皮質が肥厚しており、反体側の大脳皮質・線条体・視床への軸索投射が著しく乱れていた。また、海馬の萎縮が観察された。これらの結果から、Cdc42は終脳の形態形成や神経回路形成に極めて重要であることが示唆された。
2.小脳プルキンエ細胞特異的Cdc42 KO
floxed-Cdc42マウスとL7-Creマウスを交配することによって、小脳プルキンエ細胞特異的にCdc42を欠損するcdc42(flox/flox); L7(cre/+)を作製した。cdc42(flox/flox); L7(cre/+)は明らかな.小脳失調を示さず、組織学的解析では小脳の構造およびプルキンエ細胞の樹状突起の構造に大きな異常は認められなかった
In order to investigate the role of Rho family GTPase, Cdc42, in synapse formation and maintenance, synaptic plasticity, and leaning, we generated Cdc42 conditional knockout mice. We introduced loxP sequences into cdc42 allele by gene targeting in the embryonic stem cells. Then we generated flox-Cdc42 mice by using the mutant ES cells. By crossing flox-Cdc42 mice with two different neuron-specific Cre lines, we generated two distinct neuron-specific Cdc42 knockout lines.
(1) Forebrain-specific Cdc42 knockout (FB-Cdc42 KO) mice
To avoid embryonic lethality, we have disrupted cdc42 gene via Cre-loxP recombination using Emx1-Cre mice. Emx1 promoter/enhancer induces Cre recombinase expression exclusively in the dorsal telencephalon as early as embryonic day (E) 10.5, tcogehereby eliminating Cdc42 expression in cortical projection neurons from the beginning of cerebral cortinesis. Western blot analysis of the protein prepared from FB-Cdc42 KO cerebral cortex showed that Cdc42 was knocked down in the KO cerebral cortex. We have found expanded cerebral cortex with abnormal layer formation in the FB-Cdc42 KO mice. Furthermore, the morphology of hippocampus was severely distorted in the FB-Cdc42 KO mice. These results suggested that Cdc42 controls the cell proliferation and differentiation of the neuron during cortical development.
(2) Purkinje cell specific Cdc42 knockout (PC-Cdc42 KO) mice
To investigate the role of Cdc42 in cerebellar Purkinje cells, we have disrupted cdc42 gene using L7-Cre mice. PC-Cdc42 KO mice did not show ataxic gait. The histological analysis of the PC-Cdc42 KO cerebellum showed no apparent abnormality in morphology of the Purkinje cell dendrites.
このページのURI
http://kaken.nii.ac.jp/ja/p/18300106