高次脳機能発達における神経特異プロテオグリカンNGCの発生工学的機能解析

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10470159
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Institute for Developmental Research, Aichi Human Service Center
• Principal Investigator: 大平 敦彦 愛知県心身障害者コロニー発達障害研究所, 周性期学部, 部長 (20101074)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 時田 義人 愛知県心身障害者コロニー発達障害研究所, 周性期学部, 研究員 (50291175) ; 青野 幸子 愛知県心身障害者コロニー発達障害研究所, 周性期学部, 主任研究員 (20231780)
• Keywords: ニューログリカンC / プロテオグリカン / 遺伝子 / 発生工学 / トランスジェニックマウス / ノックアウトマウス / 脳

Research Abstract

ニューログリカンC(NGC)は、私達が発達期のラット脳において発見した新奇な膜貫通型コンドロイチン硫酸プロテオグリカンである。本研究では、脳の神経回路形成におけるNGCの役割を、主に発生工学的手法で解明することである。本年度は、次の諸点を明らかにした。
1. トランスジェニックマウスの作製
ラットNGC遺伝子をニューロフィラメントL鎖遺伝子の発現調節領域につないだベクターを用いて、NGCが恒常的に神経細胞表面に発現するマウスの作製を試みた。ベクターを注入した個体の約半数に、NGC遺伝子の導入を確認した。しかし、それらの個体を肉眼的に観察した限りでは、形態や行動に異常は認められなかった。現在、タンパクレベルでのNGCの発現を調べるため、繁殖させている。
2. マウスのNGCゲノムDNAの構造解析とターゲッティングベクターの作製
NGCの発現調節機構の解析と、ノックアウトマウスの作製を目的として、マウスNGC遺伝子の構造を調べた。その結果、約17kbの範囲に、6個のエクソンが存在することが明らかとなった。また、NGC遺伝子(CSPG5として国際登録)は、マウスでは9番染色体(9F1)に存在することがわかった。ターゲッティングベクターとしては、NGCのエクソンII以降に対応する部分が欠損するするように設計した。現在、相同組み換えを起こしたES細胞のスクリーニングのための、PCRの条件を決めている。

Research Products

• [Publications] Ohyama,K.,Kawano,H.,Asou,H.et al.: "Coodinate expression of L1 and 6B4 proteoglycan/phosphacan is correlated with the migration of mesencephlic dopaminergic ーーー" Developmental Brain Research. 107. 219-226 (1998)
• [Publications] Matsui,F.,Nishizuka,M.,Yasuda,Y.et al.: "Occurrence of an N-terminal proteolytic fragment of neurocan,not a C-terminal half,in a perineuronal net in the adult ーーー" Brain Research. 790. 45-51 (1998)
• [Publications] Katoh-Semba,R.,Matsuda,M.,Watanabe,E.et al.: "Two types of brain chondroitin sulfate proteoglycan: Their distribution and possible functions in the rat embryo." Neuroscience Research. 31. 273-282 (1998)
• [Publications] Yasuda,Y.,Tikita,Y.,Aono,S.et al.: "Cloning and chromosomal mapping of the human gene of neuroglycan C(NGC),a neural transmembrane chondroitin sulfate ーーー" Neuroscience Research. 32. 313-322 (1998)
• [Publications] Oohira,A.,Aono,S.,Matsui,F.et al.: "Transmembrane chondroitin sulfate proteoglycans in the developing brain: Involvement in signal transduction as well ーーー" Connective Tissue. 30. 49-56 (1998)
• [Publications] Matsui,F.,Nishizuka,M.,and Oohira,A.: "Proteoglycans in perineuronal nets." Acta Histochemistry and Cytochemistry. 32(in press). (1999)
• [Publications] 大平 敦彦: "細胞外マトリックス研究法[I]第1部生化学研究法(分担)" コラーゲン技術研修会(清瀬市・東京), 163 (1998)