プログラム細胞死の人為的抑制による神経変性疾患の研究

• Project/Area Number: 11170234
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 三浦 正幸 大阪大学, 医学系研究科, 助教授 (50202338)
• Project Period (FY): 1999 – 2000
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2000)
• Budget Amount: ¥9,000,000 (Direct Cost: ¥9,000,000); Fiscal Year 2000: ¥4,500,000 (Direct Cost: ¥4,500,000); Fiscal Year 1999: ¥4,500,000 (Direct Cost: ¥4,500,000)
• Keywords: 細胞死 / 神経変性 / ショウジョウバエ / ゲノム / 発生 / カスパーゼ / オリゴデンドロサイト / 自己免疫 / 脱髄 / p35 / トランスジェニックマウス

Research Abstract

神経細胞死を人為的に操作することによって、神経変性における細胞死機構の役割を明らかにする研究を展開すべく、以下の実験を行った。細胞死の実行過程に関与する細胞死スイッチ担当遺伝子群を同定するために、ショウジョウバエを用いた『異所発現トラップ法』を導入した。これはショウジョウバエ個体内で未知遺伝子を強制発現させる方法であり、強制発現の結果引き起こされる様々なショウジョウバエの表現型をもとに、機能的に遺伝子をスクリーニングすることが出来る優れた手法である。まず、UAS配列を持つP-elementベクターがショウジョウバエゲノム上の様々な場所に挿入された系統を確立した(UAS異所発現トラップ系統)。その系統と、神経組織特異的にGAL4タンパク質を発現する系統(GAL4系統)を交配すると、GAL4/UASシステムによりUAS配列が挿入されたゲノム近傍の遺伝子が強制発現される。このUAS異所発現トラップ系統は、(1)強制発現された遺伝子の配列決定が容易である、(2)UAS配列の挿入によりその支配下にある遺伝子の変異体系統にもなり得るという特徴も併せ持っていることから、同定された遺伝子の迅速な機能解析が可能である。申請者はこの異所発現トラップ法を用いて、ショウジョウバエ組織に未知遺伝子群を強制発現させることにより、新規の細胞死スイッチ担当遺伝子群の同定を試みている。すでに、効率よく神経細胞死を誘導する遺伝子(endd2と命名)を上記の方法により同定し、過剰発現実験のみならずRNA interferenceを用いた機能欠損実験を進めている。

Research Products

• [Publications] Shin Hisahara: "Caspase-11 mediates oligodendrocytes cell death and pathogenesis of autoimmune-mediated demyelination."Journal of experimental medicine. 193. 111-122 (2001)
• [Publications] Mamoru Shibata: "Caspase determines the vulnerability of oligodendrocytes in the ischemic brain."The Journal of Clinical Investigation. 106. 643-653 (2000)
• [Publications] Riya Takano: "Nerve growth factor protects oligodendrocytes from TNF-_-induced injury through Akt-mediated signaling mechanisms."The Journal of Biological Chemistry. 275. 16360-16365 (2000)
• [Publications] Takashi Araki: "Conditional expression of anti-apoptotic protein p35 by Cre-mediated DNA recombination in cardiomyocytes from loxP-p35-transgenic mice."Cell Death and Differentiation. 7. 485-492 (2000)
• [Publications] Shin Hisahara: "Targeted expression of baculovirus p35 caspase inhibitor in oligodendrocytes protects mice against autoimmune-mediated demyelination."The EMBO Journal. 19. 341-348 (2000)
• [Publications] Tatsushi Igaki: "Drob-1, a Drosophila memebr of the Bcl-2/CED-9 family that promotes cell death."Proceeding of the National Academy of Science of the United States of America. 97. 662-667 (2000)
• [Publications] Masayuki Miura: "Method in Enzymol."J.C.Reed. 12 (2000)
• [Publications] Araki, T.: "Conditional expression of omti -apoptrticprotein p35 by Cre-mediated DNA recombination in cardiomyocytes from loxP-p35 transgenic mice"Cell Death and Differentiation. (in press). (2000)
• [Publications] Hisahara, S.: "Targeted expression of baculovirus p35 caspase inhibitor in otigodendrotyes protect mice against antoimmune-mediated demyelination"EMBO J.. 19. 341-348 (2000)
• [Publications] Igaki, T.: "Drob-1, a Drosophila member of the B cl-2/CED-9 family that promotes cell death"Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.. 97. 662-667 (2000)
• [Publications] Kanuka, H.: "Control of cell death pathway by Dapaf-1, a Drosophila Apaf-1/CED-4 related caspase activator"Mol. Cell. 4. 757-769 (1999)
• [Publications] Araki, T.: "Cuspase activity is sequireol for nephrogenesis is the dereloping mouse mefauephros"Exp. Cell Res.. 248. 423-429 (1999)
• [Publications] Kanuka, H.: "Pro-apoptotic activity of c. elegans CED-4 in Drosophila : implicated mechanisms for caspase activation"Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.. 96. 145-150 (1999)
• [Publications] Sugimoto, A.: "Apoptosis regulatory genes"Kluwer Academic Publisher. 304 (1999)