行動異常を示す変異体の単離と解析

• Project/Area Number: 18016009
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 平田 普三 Nagoya University, 大学院・理学研究科, 助教 (60402450)
• Project Period (FY): 2006 – 2007
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2007)
• Budget Amount: ¥8,900,000 (Direct Cost: ¥8,900,000); Fiscal Year 2007: ¥4,500,000 (Direct Cost: ¥4,500,000); Fiscal Year 2006: ¥4,400,000 (Direct Cost: ¥4,400,000)
• Keywords: 変異体 / 運動 / 分子生物学 / 発生生物学 / 電気生理学 / 神経 / 行動 / グリシン受容体 / シナプス

Research Abstract

動物は外界からの侵害刺激に応答して逃避運動をとる。これは動物にとって重要な運動であり、ゼブラフィッシュの場合、受精からわずか21時間後には接触刺激に応じた逃避運動をとることが知られている。研究代表者はゼブラフィッシュをモデルとして、逃避運動における異常のある変異体をスクリーニングし、運動のメカニズムを解明する研究を行っている。研究代表者が作成したrelatively-relaxed(ryr)変異体は逃避時の泳動が遅いゼブラフィッシュ突然変異体である。筋でパッチクランプを行い運動時の神経系から筋への出力を記録すると、ryr変異体で正常な応答が記録できたことから、ryr変異体の神経は正常に機能し、筋に異常のあることが示唆された。マッピングから、変異体ではリアノジン受容体遺伝子のイントロンにDNA挿入が見つかった。その挿入に偽のエキソンが存在し、変異体ではリアノジン受容体のmRNAのスプライシングに異常が生じ、タンパク全長の約半分のところで終止コドンが生じることから、膜貫通ドメインを持つリアノジン受容体を合成することができなかった。偽のエキソンに対合しうるアンチセンスモルフォリノを変異体に導入すると、異常なスプライシングが阻害され、正常なスプライシングが回復し、運動の回復も見られた。ryr変異体はヒトのリアノジン受容体変異によるマルチミニコア病の動物モデルとなるが、アンチセンス実験で運動が回復したことは、これが治療実験に応用できることを示すものである。

Research Products

• [Journal Article] The zebrafish ennui behavioral mutation disrupts acetylcholine receptor localization and motor axon stability (2008)
  • Author(s): Louis Saint-Amant
  • Journal Title: Dev. Neurobiol. 68 Pages: 45-61
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Zebrafish relatively-relaxed mutants have a ryanodine receptor defect, show slow swimming and provide a model of multi-minicore disease (2007)
  • Author(s): 平田普三
  • Journal Title: Development 134 Pages: 2771-2781
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Locomotion research with zebrafish (2007)
  • Author(s): 平田普三
  • Journal Title: Jpn. J. Neuropsychopharmacol. 27 Pages: 127-134
  • NAID: 10023964388
• [Journal Article] Non-sense mutations in the dihydropyridine receptor β1 gene, CACNB1, paralyze zebrafish relaxed mutants. (2006)
  • Author(s): Weibin Zhou
  • Journal Title: Cell Calcium 39・2 Pages: 227-236
• [Journal Article] Impaired fatty acid utilization in thioredoxin binding protein-2 (TBP-2)-deficient mice : a unique animal model of Reye syndrome. (2006)
  • Author(s): 岡 新一
  • Journal Title: FASEB Journal 20・1 Pages: 121-123
• [Presentation] 小型魚類を用いた筋疾患モデル研究 (2008)
  • Author(s): 平田普三
  • Organizer: 宇宙基礎医学生物学研究に用いるべき最適なモデル生物に関するワークショップ「第3回:筋骨格系の実験に向けたモデル生物」
  • Place of Presentation: 東京ウィメンズプラザ(東京)
  • Year and Date: 2008-01-11
• [Presentation] 運動を規定する遺伝子の解析 (2007)
  • Author(s): 平田普三
  • Organizer: 第13回小型魚類研究会
  • Place of Presentation: 東京大学小柴ホール(東京)
  • Year and Date: 2007-09-16
• [Presentation] リアノジン受容体の異常による運動障害と疾患治療のモデル実験 (2007)
  • Author(s): 渡邉貴樹
  • Organizer: 第13回小型魚類研究会
  • Place of Presentation: 東京大学小柴ホール(東京)
  • Year and Date: 2007-09-16
• [Presentation] Zebrafish mi34 mutants exhibit defective motor responses due to a decrease in muscle voltage-gated sodium currents. (2007)
  • Author(s): Eric Horstick
  • Organizer: The 5th European Zebrafish Development and Genetics Meeting
  • Place of Presentation: Amsterdam, Nederland
  • Year and Date: 2007-07-13
• [Presentation] TRPM7 is required for zebrafish touch-evoked behaviors. (2007)
  • Author(s): Sean Low
  • Organizer: The 5th European Zebrafish Development and Genetics Meeting
  • Place of Presentation: Amsterdam, Nederland
  • Year and Date: 2007-07-13
• [Presentation] Glycine receptor beta subunit mutation and postsynaptic clustering of GlyRs in zebrafish development (2007)
  • Author(s): 平田普三
  • Organizer: The 7th Human Frontier Science Program Awardees Meeting
  • Place of Presentation: Novotel Twin Waters Resort, Sunshine Coast, Australia
  • Year and Date: 2007-06-21
• [Presentation] ゼブラフィッシュを用いた運動の生理遣伝学的解 (2007)
  • Author(s): 平田普三
  • Organizer: 国立遺伝学研究所研究会「脊椎動物の器官形成とバイオイメージング」
  • Place of Presentation: 国立遺伝学研究所宿泊施設(三島)
  • Year and Date: 2007-03-15
• [Presentation] ゼブラフィッシュを用いた運動の研究 (2007)
  • Author(s): 平田普三
  • Organizer: 第42回脳の医学・生物学研究会
  • Place of Presentation: サマニアンホール(名古屋)
  • Year and Date: 2007-02-03