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

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10470159
• 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, 周生期学部, 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, 周生期学部, 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, 周生期学部, 主任研究員 (20231780)
• Keywords: 脳 / 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 / プロテオグリカン / ニューログリカンC / コンドロイチン硫酸 / パートタイムプロテオグリカン

Research Abstract

ニューログリカンC(NGC)は、私達がcDNAのクローニングに成功した神経特異的膜貫通型コンドロイチン硫酸プロテオグリカンである。本研究の目的は、脳の機能発達におけるNGCの役割を、主に発生工学的手法で解明することである。本年度の進捗状況は次の通りである。
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組み込んだベクターを用いて、NGCが神経細胞表面に恒常的に発現するマウスの作製を試みた。遺伝子導入を確認したマウスの脳を材料として、抗ラットNGC抗体を用いたWestern blot分析を行ったが、ラットNGCは検出できなかった。そこで、プロモターを神経特異的遺伝子SCG10のプロモターに変更し、新たにトランスジェニックマウスを作製するためのベクターの作製に着手した。
2.ノックアウトマウスの作製
相同組み換えを起こしたES細胞をスクリーニングするためのPCRの条件が決定できたので、現在、ES細胞にターゲッティングベクターの導入を試みている。
3.NGCの発現様式の解析
マウス小脳の発達に伴うNGCの量的変動をWestern blot法により調べたところ、NGCは生後5日から15日にかけて減少し、小脳が成熟する生後20日にはほぼ成獣のレベルになった。驚くべきことに、発達期の小脳のNGCはコンドロイチン硫酸側鎖を結合したプロテオグリカン型であったが、成熟小脳のNGCは、大部分が非プロテオグリカン型であった。即ち、NGCはパートタイムプロテオグリカンであることがわかった。

Research Products

• [Publications] Masaru Inatani et al.: "Identification of a brain-specific chondroitin sulfate preteoglycan, neurocan, in developing rat retina"Investigative Ophthalmology & Visual Science. 40. 2350-2359
• [Publications] Fumiko Matsui et al.: "Proteoglycans in perineuronal nets"Acta Histochemistry and Cytochemistry. 32. 141-147
• [Publications] Atsuhiko Oohira et al.: "Molecular interactions of neural chondroitin sulfate proteoglycans in the brain development"Archives of Biochemistry and Biophysics. 374. 24-34
• [Publications] Sachiko Aono et al.: "Genomic organization and expression pattern of mouse neuroglycan C in the cerebellar development"Journal of Biological Chemistry. 275. 337-342
• [Publications] Richard A. Asher et al.: "Neurocan is up-regulated in injured brain and in cytokine-treated astrocytes"Journal of Neuroscience. (in press).
• [Publications] Masaru Inatani et al.: "Spatiotemporal expression patterns of retina-specific 6B4 proteoglycan/phosphacan-related soluble..."Investigative Ophthalmology & Visual Science. (in press).