単一神経細胞で発現するmRNAの定量的解析法の開発

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11170232
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 宋 文杰 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (90216573)
• Keywords: potassium channels / α subunit / β subunit / single cell / RT-PCR / cholinergic interneuron / striatum / serial dilution

Research Abstract

ヒトの全ての遺伝子の配列が今後数年のうちに明らかになると期待されている。その次なる研究目標は遺伝子の機能を明らかにすることであろう。多様に分化した神経細胞における遺伝子の機能を研究するには、単一細胞レベルにおいて遺伝子の発現とその機能を調べる必要がある。しかし、遺伝子の発現と機能を対応させるために、その両方の定量化が必要であるが、単一細胞レベルでのmRNAの発現量は極めて微量なため、その定量方法は確立されていない。
本研究の目的は単一神経細胞で発現するmRNAの定量方法を確立することである。平成11年度では主に検出確率を指標にした順番レベルでの定量方法の確立を目標とした。その理論的背景として、単一細胞のcDNAのある分量(1/n)を用いてPCRを行うことは、一個の細胞のcDNAをn個のチューブに分けることになる。発現量が少ない場合、目的のcDNAがあるチューブに入る確率はポアソン分布に従うと考えられ、分量を一定にすれば検出確率が発現量を反映する。
我々はラット線状体コリン作動性細胞のK+電流はKv4.2とKvb2等の発現によることを明らかにしてきた。コリン作動性細胞のK+電流の生後発達を調べた結果、生後4週の間に増加することが認められた。従って、生後発達においてK+チャネル遺伝子の発現量の増加があるものと考えられる。単一コリン作動性細胞のcDNA分量を1/4に固定し、出生から生後4週まで、週ごとにKvb2サブユニットの検出確率を調べた結果、その発達に従っての増加が認められた。よって、本研究で提案した検出確率法の有効性が示唆された。現在、これらの結果を論文にまとめる段階である。関連した研究課題で成果が得られたので、論文(研究発表)にまとめた。

Research Products

• [Publications] Wen-Jie Song: "Adenosine receptor expression and modulation of Ca2+ channels in rat striatal cholinergic interneurons"J Neurophysiol. 83. 322-332 (2000)
• [Publications] Mermelstein PG: "Properties of Q-type calcium channels in neostriatal and cortical neurons are correlated with beta subunit expression"J Neuroscience. 19. 7268-7277 (1999)