2000 Fiscal Year Annual Research Report
カテコールアミン神経伝達による高次脳機能の制御機構
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11480231
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| Research Institution | Fukushima Medical University |
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Principal Investigator |
小林 和人 福島県立医科大学, 医学部, 教授 (90211903)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
八十島 安伸 福島県立医科大学, 医学部, 講師 (00273566)
松下 夏樹 福島県立医科大学, 医学部, 講師 (40271556)
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| Keywords | イムノトキシン細胞標的法 / 遺伝子ターゲティング / 大脳基底核 / ドーパミンD2受容体 / 条件学習 / アドレナリン受容体 |
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| Research Abstract |
(1)イムノトキシン細胞標的法によるドーパミン受容体発現ニューロンの機能解析
大脳基底核に依存する運動制御機能においてドーパミンD2受容体(D2R)を発現する投射ニューロンの役割を明らかにするために、イムノトキシン細胞標的法を用いてD2受容体発現細胞の選択的破壊を行なった。第一に、D2R遺伝子変異マウスにおいてイムノトキシンによる細胞破壊の特異性を評価するために、線条体に存在するニューロンに特徴的な各種マーカーを用いて免疫染色を行なった。遺伝子変異マウスにおいて、D2Rを発現するエンケファリン陽性の間接性投射ニューロンとアセチルコリン性の介在ニューロンが選択的に破壊されることを明らかにした。一方で、イムノトキシンの投与は、変異マウスのドーパミンニューロンにおいて形態的および生化学的な変化を誘導しなかった。第二に、変異マウスの片側の線条体へイムノトキシンを投与することによって誘導される回転行動の変化を種々の薬剤を用いて評価した。ドーパミン刺激薬であるアポモルフィンおよびメトアンフェタミンの投与によって、イムノトキシン処理と同側への回転が誘発された。D1あるいはD2の選択的アゴニスト、および、両者を同時に投与した回転運動の測定から、ドーパミンによる運動促進効果にはD1とD2を介した協調的な制御が必要であり、この制御にD2受容体を発現する線条体ニューロンが必須の役割を持つことが示唆された。
(2)アドレナリンβ1とβ2受容体の領域特異的遺伝子ターゲティングによる長期記憶保存機構の解析
条件学習の長期記憶保存において、βアドレナリン受容体のサブタイプが持つ役割を明らかにするために、脳領域に特異的な遺伝子ターゲティング法を開発し、扁桃体および大脳皮質に特異的なβアドレナリン受容体遺伝子の誘導的破壊に取り組んだ。本年度は、β1およびβ2受容体遺伝子にloxP配列を挿入したターゲティングベクターを用いて、胚性幹細胞における相同組換え体を複数単離し、キメラマウスの作製を行なった。引き続き、変異遺伝子を持つ個体を得た後、脳領域特異的にCre組換え酵素遺伝子を発現するトランスジェニックマウスとの交配を進める。
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[Publications] Kobayashi,K.,and Sano,H: "Dopamine deficiency in mice"Brain Dev.. 22. S54-S60 (2000)
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[Publications] Kobayashi,K. et al.: "Modest neuropsychological deficits caused by reduced noradrenaline metabolism in mice heterozygous for a mutated tyrosine hydroxylase gene."J.Neurosci.. 20. 2418-2426 (2000)
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[Publications] Iwawaki,T. et al.: "Identification of a potential Nurrl response element that activates the tyrosine hydroxylase gene promoter in cultured cells."Biochem.Biophys.Res.Commun.. 274(3). 590-595 (2000)
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[Publications] Usukura,J. et al.: "Direct imaging of phosphorylation-dependent conformational change and DNA biding of CREB by electron microscopy."Genes to Cells. 5. 515-522 (2000)
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[Publications] Kobayashi,K.: "Role of catecholamine signaling in brain and nervous system functions : new insights from mouse molecular genetic study."J.Invest.Dermatol.. (in press). (2001)
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[Publications] Kobayashi,K.and Yasoshima,Y: "The central noradrenaline system and memory consolidation."Neuroscientist. (in press). (2001)
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[Publications] Kobayashi,K.and Nagatsu,T.: "Progress in Gene Therapy-Basic and Clinical Frontiers-(ed.,Bertolotti,R.)"Transgenic rescue of tyrosine hydroxylase-deficient mice : application for generating animal models with catecholamine dysfunction.. 556 (2000)
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[Publications] 小林和人: "ドーパミン最新の話題(永津俊治編),Excerpta Medica"ドーパミン欠損遺伝子変異マウスにおける脳機能障害. 113 (2000)
