脳機能解析に最適化した遺伝子改変マウス作成システムの構築

• Project/Area Number: 20019019
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 崎村 建司 Niigata University, 脳研究所, 教授 (40162325)
• Project Period (FY): 2008 – 2009
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2009)
• Budget Amount: ¥7,600,000 (Direct Cost: ¥7,600,000); Fiscal Year 2009: ¥3,800,000 (Direct Cost: ¥3,800,000); Fiscal Year 2008: ¥3,800,000 (Direct Cost: ¥3,800,000)
• Keywords: 神経科学 / バイオテクノロジー / 遺伝子 / 発生工学 / ES細胞 / ノックアウトマウス

Research Abstract

本研究の目的は、脳の特定な部位や細胞に限定した標的遺伝子の欠損が出来るCreリコンビネース発現マウスを系統的に作出し、脳機能を分子レベルで解明するリソースを開発することである。このために、我々は本年度新たな方法を開発した。第1に迅速遺伝子改変ベクター作成法である。構築の迅速化を図るために、ES細胞での相同組換えに必要な薬剤耐性カセットやネガティブ選択に用いるジフテリア毒素遺伝子カセットなどをあらかじめ組み込んだ汎用ベクターを用いて、BACクローンでのRED/ET組み換え法、さらにラムダファージの組み換え系を利用して多種類のDNA断片を一時に結合して相同組換えベクターを作成する。この方法の特徴は、これまでベクター作成時に問題になっていたDNAライゲーションのステップを用いないので、特別な訓練を受けていない学生や技官にも出来るところにある。第2に、ES細胞での相同組換え効率を高めるために薬剤耐性カセットを改良した。UPA-trap型ターゲティングベクターを用いることで、薬剤耐性コロニーの中に占める相同組換え体の割合を上げることができた。これらの技術改良は、遺伝子改変マウスを迅速かつ安価に作成する上できわめて重要なものである。
また、本研究では各種細胞選択的にCreリコンビナーゼ発現するマウスを作製した。海馬CA3錐体細胞で特異性高く組替えが惹起できるGRg1Creの他、海馬CA1錐体細胞選択的なCP14、小脳プルキンエ細胞のD2CRE、小脳顆粒細胞に選択性の高いGRe3iCre、ほぼ全ての顆粒細胞にCreを発現するTiam1Creである。これらCre発現マウスは特定研究「統合脳」の班員のみならず広く脳研究をおこなう研究者に提供する予定である。

Research Products

• [Journal Article] Reduced immobilizing properties of isoflurane and nitrous oxide in mutant mice lacking theN-methyl-D-aspartate receptor GluRepsilon1 subunit are caused by the secondary effects of gene knockout. (2010)
  • Author(s): Petrenko AB, et al.
  • Journal Title: Anesth Analg. 170 Pages: 461-465
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The endocannabinoid 2-Arachidonoylglycerol produced by diacylglycerol lipase alpha mediates retrograde suppression of synaptic transmission. (2010)
  • Author(s): Tanimura A, et al.
  • Journal Title: Neuron. 65(3) Pages: 320-327
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] TARPs γ-2 and γ-7 are essential for AMPA receptor expression in the cerebellum. (2010)
  • Author(s): Yamazaki M, et al.
  • Journal Title: Eur J Neurosci. (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Identification of binding sites for anti-aquaporin 4 antibodies in patients with neuromyelitis optica. (2009)
  • Author(s): Tani T, et al.
  • Journal Title: J Neuroimmunol. 211(1-2) Pages: 110-113
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Activity-dependent glial swelling is impaired in aquaporin-4 knockout mice. (2009)
  • Author(s): Kitaura H, et al.
  • Journal Title: Neurosci Res. 64(2) Pages: 208-212
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Functional coupling between mGluR1 and Cav3.1 T-type calcium channels contributes to parallel fiber-induced fast calcium signaling within Purkinje cell dendritic spines. (2009)
  • Author(s): Hildebrand ME, et al.
  • Journal Title: J Neurosci. 29(31) Pages: 9668-9682
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] NMDA receptor GluN2B (GluR epsilon 2/NR2B) subunit is crucial for channel function, postsynaptic macromolecular organization, and actin cytoskeleton at hippocampal CA3 synapses. (2009)
  • Author(s): Akashi K, et al.
  • Journal Title: J Neurosci. 29(35) Pages: 10869-10882
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Subtypes of GABAergic neurons project axons in th neocortex (2009)
  • Author(s): Higo S, et al.
  • Journal Title: Frontiers in Neuroanatomy Vol.3
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Pathologic and immunologic profiles of a limited form of neuromyelitis optica with myelitis. (2009)
  • Author(s): Yanagawa K, et al.
  • Journal Title: Neurology. 73(20) Pages: 1628-1637
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Influence of parallel fiber-purkinje cell synapse formation on postnatal development of climbing fiber-purkinje cell synapses in the cerebellum (2009)
  • Author(s): Hashimoto K, et.al
  • Journal Title: Neuroscience (印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ablation of NMDA receptors enhances the excitability of hippocampal CA3 neurons (2009)
  • Author(s): Fukushima F, et.al
  • Journal Title: PLoS ONE 4(1)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A novel form of memory for auditory fear conditioning at a low-intensit y unconditioned stimulus. (2009)
  • Author(s): Kishioka A, et.al
  • Journal Title: PLoS ONE 4(1)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Spontaneous hyperactivity in mutant mice lacking the NMDA receptor GluRepsilon1 subunit is aggravated during exposure to 0.1 MAC sevoflurane and is preserved after emergence from sevoflurane anaesthesia (2008)
  • Author(s): Petrenko AB, et.al
  • Journal Title: Eur J Anaesthesiol 25(12) Pages: 953-60
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ノックアウトマウス作製の現状と方向性 (2008)
  • Author(s): 崎村建司, 他
  • Journal Title: 蛋白質核酸酵素 53(11) Pages: 1383-91
  • NAID: 40016204751
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Cysteinyl leukotriene 2 receptor-mediated vascular permeability via transendothelial vesicle transport (2008)
  • Author(s): Moos MP, et.al
  • Journal Title: FASEB J 22(12) Pages: 4352-62
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Expression and possible role of creatine transporter in the brain and at the blood-cerebrospinal fluid barrier as a transporting protein of guanidinoacetate, an endogenous convulsant (2008)
  • Author(s): Tachikawa M, et.al
  • Journal Title: J Neurochem 107(3) Pages: 768-78
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Serine Racemase is predominantly localized in neurons in mouse brain. (2008)
  • Author(s): Miya K., et.al
  • Journal Title: J Comp Neurol 510(6) Pages: 641-54
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Enhancement of Both Long-Term Depression Induction and Optokinetic Response Adaptation in Mice Lacking Delphilin (2008)
  • Author(s): Takeuchi, T., et.al
  • Journal Title: PLoS ONE 28 ; 3(5)
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ES細胞での相同組換え上昇に関する因子の同定 (2009)
  • Author(s): 八矢幸大
  • Organizer: 第32回 日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 神奈川県横浜市
  • Year and Date: 2009-12-12
• [Presentation] Composition of AMPA receptor subunits in the mouse brain ; Quantitative analysis of AMPA receptor subunits. (2009)
  • Author(s): H.Azechi
  • Organizer: NEUROSCIENCE2009
  • Place of Presentation: アメリカシカゴ
  • Year and Date: 2009-10-17
• [Presentation] Analysis of the physiological function of cerebellar AMPA receptor subunits using Purkinje cell-specific gene targeting system. (2009)
  • Author(s): M.Abe
  • Organizer: NEUROSCIENCE2009
  • Place of Presentation: アメリカシカゴ
  • Year and Date: 2009-10-17
• [Presentation] The analysis of 26S proteasome conditional knockout mice for a motor neuron degenerative model. (2009)
  • Author(s): Y.Tashiro
  • Organizer: NEUROSCIENCE2009
  • Place of Presentation: アメリカシカゴ
  • Year and Date: 2009-10-17
• [Presentation] マウス脳AMPA受容体サブユニットの定量的解析 (2009)
  • Author(s): 畦地裕統
  • Organizer: 第32回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 愛知県名古屋市
  • Year and Date: 2009-09-17
• [Presentation] NMDA受容体GluRε2サブユニットはNMDA受容体活性に必須な分子であり、かつシナプス後肥厚の分子複合体の形成維持に関与する (2009)
  • Author(s): 明石馨
  • Organizer: 第32回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 愛知県名古屋市
  • Year and Date: 2009-09-17
• [Presentation] Stargazerマウスの運動失調は小脳顆粒細胞のAMPA方受容体が原因である (2009)
  • Author(s): 山崎真弥
  • Organizer: 第32回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 愛知県名古屋市
  • Year and Date: 2009-09-17
• [Presentation] 変異シンタキシン1A(R151G)ノックインマウスにおけるシナプス小胞輸送の解析' (2009)
  • Author(s): 渡邊裕美
  • Organizer: 第32回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 愛知県名古屋市
  • Year and Date: 2009-09-17
• [Presentation] MADA receptor GluN2B subunit is crucial for channel function and postsynaptic molecular organization at Hippocampal CA3 synapses. (2009)
  • Author(s): Sakimura, K
  • Organizer: 22nd Biennial Meeting of the International Society for Neurochemistry (ISN)
  • Place of Presentation: 韓国プサン市
  • Year and Date: 2009-08-25
• [Presentation] The significanse of Syntaxin-1A-CaMK II interaction in synaptic Vesicle transportaition and mouse behavior. (2009)
  • Author(s): Yumi Watanabe
  • Organizer: 第52回日本神経化学会大会
  • Place of Presentation: 群馬県渋川市伊香保
  • Year and Date: 2009-06-21
• [Presentation] 連鎖解析によるウシ採卵性制御遺伝子の同定 (2008)
  • Author(s): 杉本真由美
  • Organizer: BMB2008(第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会)
  • Place of Presentation: 兵庫県神戸市(神戸ポートアイランド)
  • Year and Date: 2008-12-11
• [Presentation] リゾホスファチジン酸第4受容体(LPA4)のマウス発生器における役割 (2008)
  • Author(s): 柳田圭介
  • Organizer: BMB2008(第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会)
  • Place of Presentation: 兵庫県神戸市(神戸ポートアイランド)
  • Year and Date: 2008-12-11
• [Presentation] 神経細胞の多様化におけるプロトカドヘリンαのクラスター型ゲノム構造の関与 (2008)
  • Author(s): 金子涼輔
  • Organizer: BMB2008(第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会)
  • Place of Presentation: 兵庫県神戸市(神戸ポートアイランド)
  • Year and Date: 2008-12-11
• [Presentation] 神経変性疾患モデル作製のための26Sプロテアソームコンディショナルノックアウトマウスの確立と解析 (2008)
  • Author(s): 田代善崇
  • Organizer: BMB2008(第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会)
  • Place of Presentation: 兵庫県神戸市(神戸ポートアイランド)
  • Year and Date: 2008-12-11
• [Presentation] C57BL/6N純系のApp(amyloid beta-precursor protein)ノックアウトマウスの解析 (2008)
  • Author(s): 薄井宏
  • Organizer: BMB2008(第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会)
  • Place of Presentation: 兵庫県神戸市(神戸ポートアイランド)
  • Year and Date: 2008-12-10
• [Presentation] 非EDG型リゾホスファチジン酸受容体の生体機能 (2008)
  • Author(s): 石井聡
  • Organizer: BMB2008(第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会)
  • Place of Presentation: 兵庫県神戸市(神戸ポートアイランド)
  • Year and Date: 2008-12-09
• [Presentation] Transmembrane AMPA receptor regulatory protein γ-8 is involved with the regulation of spontaneous activity and mental condition (2008)
  • Author(s): Yamazaki M
  • Organizer: SfN (NEUROSCIENCE 2008)
  • Place of Presentation: Washington, DC USA
  • Year and Date: 2008-11-17
• [Presentation] Functionnal coupling between mGluR1 and Cav3.1 T-type calcium channels enhances cerebellar Purkinje cell excitability and local signaling (2008)
  • Author(s): Hildebrand ME
  • Organizer: SfN (NEUROSCIENCE 2008)
  • Place of Presentation: Washington, DC USA
  • Year and Date: 2008-11-15
• [Presentation] マウスクロマフィン細胞における開口分泌の特性 (2008)
  • Author(s): 笹川展幸
  • Organizer: 第51回日本神経化学会大会
  • Place of Presentation: 富山県富山市
  • Year and Date: 2008-09-11
• [Presentation] 脳機能解析に最適化した遺伝子改変マウス作成システムの構築 (2008)
  • Author(s): 崎村建司
  • Organizer: 統合脳・夏のワークショップ
  • Place of Presentation: 北海道札幌市
  • Year and Date: 2008-08-09
• [Presentation] The transmembrane AMPA receptor regulatory protein gamma-7 regulates the stability and surface expression of AMPA receptors but may notmodulate their functions (2008)
  • Author(s): Yamazaki M.
  • Organizer: 6th FENS (Forum of European Neuroscience)
  • Place of Presentation: Geneva, Switzerland
  • Year and Date: 2008-07-15
• [Presentation] Gating of complex spike calcium transient by metabotropic glutamate receptors in cerebellar Purkinje cells (2008)
  • Author(s): Otsu Y
  • Organizer: 6th FENS (Forum of European Neuroscience)
  • Place of Presentation: Geneva, Switzerland
  • Year and Date: 2008-07-15
• [Presentation] Functionnal coupling between mGlurl and Cav3.1 t-type calcium channels enhances cerebellar Purkinje cell excitability and local signaling (2008)
  • Author(s): Isope P
  • Organizer: 6th FENS (Forum of European Neuroscience)
  • Place of Presentation: Geneva, Switzerland
  • Year and Date: 2008-07-15
• [Presentation] グルタミン酸受容体δ2のC末端細胞質内PDZドメイン結合領域のシナプス可塑性と登上線維回路形成における役割 (2008)
  • Author(s): 植村健
  • Organizer: Neuroscience 2008(第31回日本神経科学大会)
  • Place of Presentation: 東京都(東京国際フォーラム)
  • Year and Date: 2008-07-11
• [Presentation] グルタミン酸受容体δ2のPDZ結合領域の小脳での機能における役割 (2008)
  • Author(s): 安村美里
  • Organizer: Neuroscience2008(第31回日本神経科学大会)
  • Place of Presentation: 東京都(東京国際フォーラム)
  • Year and Date: 2008-07-11
• [Presentation] 線条体は弱い恐怖条件付け学習に関与する (2008)
  • Author(s): 岸岡歩
  • Organizer: Neuroscience 2008 (第31回日本神経科学大会)
  • Place of Presentation: 東京都(東京国際フォーラム)
  • Year and Date: 2008-07-10
• [Presentation] FAK欠損マウスにおける小脳バーグマングリアの異所配置登上線維支配領域の低下 (2008)
  • Author(s): 渡辺文寛
  • Organizer: Neuroscience2008(第31回日本神経科学大会)
  • Place of Presentation: 東京都(東京国際フォーラム)
  • Year and Date: 2008-07-10
• [Presentation] TARPγ8は自発運動や不安などの精神活動に関連する分子である (2008)
  • Author(s): 山崎真弥
  • Organizer: Neuroscience 2008 (第31回日本神経科学大会)
  • Place of Presentation: 東京都(東京国際フォーラム)
  • Year and Date: 2008-07-10
• [Presentation] マウス副腎髄質クロマフィン細胞における開口分泌の特性 (2008)
  • Author(s): 笹川展幸
  • Organizer: Neuroscience 2008 (第31回日本神経科学大会)
  • Place of Presentation: 東京都(東京国際フォーラム)
  • Year and Date: 2008-07-09
• [Presentation] 神経変性疾患モデル作製のための26Sプロテアソームコンディショナルノックアウトマウスの確立 (2008)
  • Author(s): 田代善崇
  • Organizer: Neuroscience 2008 (第31回日本神経科学大会)
  • Place of Presentation: 東京都(東京国際フォーラム)
  • Year and Date: 2008-07-09
• [Remarks]
  • URL: http://www.bri.niigata-u.ac.jp/~cellular/
• [Remarks]
  • URL: http://www.bri.niigata-u.ac.jp/~cellular/