| Project/Area Number |
13041065
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Biological Sciences
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| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
岩里 琢治 理化学研究所, 行動遺伝学技術開発チーム, 研究員 (00311332)
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| Project Period (FY) |
2001 – 2002
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2002)
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| Budget Amount *help |
¥7,200,000 (Direct Cost: ¥7,200,000)
Fiscal Year 2002: ¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000)
Fiscal Year 2001: ¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000)
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| Keywords | 条件的遺伝子欠損マウス / Cre / loxPシステム / 神経活動依存的発達 / 体性感覚系 / 神経科学 / マウス発生工学 / 大脳皮質 / バレル / 条件的遺伝子欠損 / ジーンターゲティング / ES細胞 / AC1 |
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| Research Abstract |
マウス体性感覚野のバレル形成は、活動依存的神経回路発達のモデルとして注目されてきたが、その分子機構の解明は顕著に遅れている。本研究では、我々自身が開発したシステムを用いて、バレル形成分子機構解明に挑んだ。本年度は、2つのことを行った。(1)大脳皮質特異的なNMDAR下流候補遺伝子欠損マウスの作製。相同組換えによってloxPが標的遺伝子を挟む形で導入されたESクローンを同定し、キメラマウスを作製。3種類の系統において生殖系列への伝達を確認。受精卵にflp組換え酵素を導入し、FRT配列によって挟まれた薬剤耐性マーカー遺伝子を除去。我々が以前作製したEmx1-Creマウスと交配し、大脳皮質特異的遺伝子欠損マウスを作製中。(2)大脳皮質特異的NMDAR1欠損(CxNR1KO)マウスの解析。このマウスでは、視床-皮質軸索終末から構成されるプレシナプスパターンが、完全ではないが形成される。生後間もないマウスでヒゲからの入力を変化させ、プレシナプスパターンの可塑性を定量し、それが正常であることを発見。これは、従来の薬理学による結論を覆すものである。CxNR1KOマウスでは、第4層神経細胞の細胞体からなるポストシナプスパターンが形成されない。この細胞レベルの原因を調べる目的で、樹状突起の形態を解析。正常マウスの体性感覚野第4層の興奮性神経細胞の樹状突起は、非対称的にバレル中心に向かって伸びる。それに対して、CxNR1KOマウスでは、非対称性が顕著に減少していた。樹状突起の長さの総計は長くなるが、樹状突起の発達の全体的な促進ではなく、枝分かれが増え、複雑さが増大することによっていた。さらに、スパインの密度にも有意な増大が見られた。これらの結果から、NMDARが樹状突起の方向性選択により、ヒゲとバレルの1対1対応を作り、それによってバレル形成が始まるということが示唆された。
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