標的遺伝子組換えによる微小管関連蛋白欠失マウスの作製とその分子細胞生物学的解析

• Project/Area Number: 08780669
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Cell biology
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 武井 陽介 東京大学, 薬学部, 寄付講座教員 (20272487)
• Project Period (FY): 1996
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1996)
• Budget Amount: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 1996: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: 標的遺伝子組換え法 / 微小管関連蛋白1B / 髄鞘形成 / 視神経 / 神経軸索 / 神経細胞 / 形態形成 / 電子顕微鏡

Research Abstract

微小管関連蛋白1B(microtubule associated protein 1B,MAP1B)は特に幼若な神経細胞に多量に発現されており、神経細胞の形態形成に重要な役割を果たしていると考えられている。この分子の機能をin vivoで解析するため,我々は標的遺伝子組みかえ法を用いてMAP1B遺伝子を破壊した変異マウスを作成した。ヘテロ接合体は外見上正常でその神経系は光学顕微鏡レベルで異常が認められなかった。ホモ接合体は活動性が低く、体重は野生型の70-80%であり、しばしば眼瞼下垂が認められた。成熟したホモ接合体の脳の重量は野性型の85%程度であったが、光学顕微鏡を用いた観察では、脳の基本的構造は保たれていた。生後8日齢および8〜12週齢の海馬、嗅球、脊髄、視神経、網膜、小脳の各組織の凍結切片を作製し、抗tau、抗MAPIA,抗MAP2の各抗体を用いて、免疫組織化学を行ったが、染色パターンに遺伝子型による差異は認められなかった。更に電子顕微鏡レベルの解析を行ったところ、ホモ接合体には視神経の髄鞘形成に著しい遅れが観察された。一方、成熟した視神経を比較すると、両遺伝子型の髄鞘には全く差がなく、ホモ接合体の髄鞘は形成が遅れるが、最終的には野生型と同様のレベルまで発達していることがわかった。脊髄の錐体前索路にも同様の髄鞘形成の遅れが見い出された。また、幼若ホモ接合体の視神経軸索は直径が野性型の70-90%であったが、成熟した視神経軸索の直径には差がなかった。以上から、視神経が正常のタイムコースをたどって発達するためにMAP1Bが必要であると考えられる。今後は他の微小管関連蛋白変異マウスおよびダブルミュータントの作製、また各種変異マウス由来の初代培養細胞の観察等を行い、神経細胞の形態形成にどのような影響があるか解析する予定である。