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Genetic analysis of a mutant mouse with motor axon defects

Research Project

Project/Area Number 20K06458
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 42040:Laboratory animal science-related
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

Keino-Masu Kazuko  筑波大学, 医学医療系, 講師 (50344883)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 桝 正幸  筑波大学, 医学医療系, 教授 (20243032)
岡田 拓也  筑波大学, 医学医療系, 助教 (60451697)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywordsマウス / 運動神経 / 軸索ガイダンス / 変異 / ゲノム異常 / ゲノム編集 / 脊髄運動神経 / 変異マウス / 遺伝子変異 / 遺伝子
Outline of Research at the Start

脊髄運動神経は特定の筋を支配し運動を制御する。この特異的な神経投射は、発生期に軸索を誘引する分子と反発する分子の相互作用によって形成されることが知られているが、未だ不明な点も多い。本研究では、後肢の筋肉(腓骨筋)を支配する腓骨神経を欠損した突然変異マウスの原因遺伝子を同定し、運動神経軸索ガイダンスの新しい制御機構を明らかにすることを目指している。これまでに候補と考えられる遺伝子の同定に成功しており、本研究では複数の遺伝子改変マウスを解析することにより、その遺伝子の関与を証明することを目的とする。

Outline of Final Research Achievements

Neural circuits are formed during development by the combined actions of chemoattractants and chemorepellents in guiding axons towards their targets correctly. This study aimed to elucidate the molecular mechanism that regulated the axon guidance of the spinal motor neurons by examining the genomic abnormalities in a spontaneous mutant mouse that showed defects in the peroneal nerve. I performed next generation sequencing to identify abnormalities in the genome of the mutant mouse and then used genome editing to examine whether the phenotype is restored.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

突然変異マウスの分子遺伝学的解析により、脊髄運動神経の軸索形成に関与する新規の遺伝子を同定することが出来た。今後、この遺伝子の働きを明らかにすることにより、神経回路形成の新しい分子機構を明らかにすることができる可能性がある。内反尖足は、ヒトにおいて最も高頻度で見られる先天性異常であるが、その発症機序や遺伝的メカニズムは不明である。本研究の成果がヒト内反尖足の診断や治療につながる可能性があると考えられる。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2023 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Diffusion magnetic resonance tractography-based evaluation of commissural fiber abnormalities in a heparan sulfate endosulfatase-deficient mouse brain2022

    • Author(s)
      Tsuji Yusuke、Kerever Aurelien、Furukawa Toshiki、Kamagata Koji、Saito Yuya、Aoki Shigeki、Hata Junichi、Okano Hideyuki、Kobayashi Kenta、Okada Takuya、Miya Ken、Keino-Masu Kazuko、Masu Masayuki、Arikawa-Hirasawa Eri
    • Journal Title

      Magnetic Resonance Imaging

      Volume: 88 Pages: 123-131

    • DOI

      10.1016/j.mri.2022.01.017

    • Related Report
      2022 Annual Research Report 2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Expression of Heparan Sulfate Endosulfatases in the Adult Mouse Brain: Co-expression of Sulf1 and Dopamine D1/D2 Receptors2021

    • Author(s)
      Miya Ken、Keino-Masu Kazuko、Okada Takuya、Kobayashi Kenta、Masu Masayuki
    • Journal Title

      Frontiers in Neuroanatomy

      Volume: 15 Pages: 726718-726718

    • DOI

      10.3389/fnana.2021.726718

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Regulation of fractone heparan sulfate composition in young and aged subventricular zone neurogenic niches2021

    • Author(s)
      Kerever Aurelien、Nagahara Fumina、Keino-Masu Kazuko、Masu Masayuki、van Kuppevelt Toin H、Viv?s Romain R、Arikawa-Hirasawa Eri
    • Journal Title

      Glycobiology

      Volume: 31 Issue: 11 Pages: 1531-1542

    • DOI

      10.1093/glycob/cwab081

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Extracellular sugar modification regulates neuronal signaling in the nucleus accumbens2023

    • Author(s)
      Masayuki Masu, Ken Miya, Kazuko Keino-Masu, Takuya Okada, Kent Ohta, Tom Macpherson, Takatoshi Hikida, Etsuko Suzuki, Toshihiko Momiyama
    • Organizer
      日本生理学会第100回記念大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Sulf1/2 ダブルノックアウトマウスの大脳皮質における血管網構築の3次元解析2022

    • Author(s)
      村越 和輝、ケレベール・オレリアン、安倍龍征、桝 和子、桝 正幸、平澤 恵理
    • Organizer
      第54回日本結合組織学会学術大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Sulf1/2欠損マウスにおける拡散テンソル画像による脳梁異常の解析2020

    • Author(s)
      辻祐介、Kerever Aurelien、齋藤勇哉、鎌形康司、青木茂、畑純一、桝正幸、桝和子、平澤恵里
    • Organizer
      日本神経学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Sulf1/2 double-knockout mice show the tendency not to lose in the tube test2020

    • Author(s)
      Kazuko Keino-Masu, Takuya Okada, Sayaka Hashimoto, Masayuki Masu
    • Organizer
      日本神経科学大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Bilateral projection and motor control of the corticospinal tract in mice lacking the heparan sulfate endosulfatases Sulf1/22020

    • Author(s)
      Takuya Okada, Marika Kato, Satoshi Aizawa, Kazuko Keino-Masu, Akira Tamaoka, Masayuki Masu
    • Organizer
      日本神経科学大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 筑波大学医学医療系 分子神経生物学グループ

    • URL

      https://www.md.tsukuba.ac.jp/basic-med/molneurobiol/

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Remarks] 筑波大学医学医療系 分子神経生物学グループ

    • URL

      http://www.md.tsukuba.ac.jp/basic-med/molneurobiol/

    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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