2000 Fiscal Year Annual Research Report
神経接着分子NB-3のノックアウトマウスの作製による機能解析
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11680799
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan Institute of Gerontology |
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Principal Investigator |
渡辺 和忠 (財)東京都老人総合研究所, 細胞認識部門, 室長 (70114717)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
細矢 博子 (財)東京都老人総合研究所, 細胞認識部門, 実験助手 (00158841)
小林 悟 (財)東京都老人総合研究所, 細胞認識部門, 研究員 (20100117)
武田 泰生 (財)東京都老人総合研究所, 細胞認識部門, 研究員 (60245462)
岩倉 洋一郎 東京大学, 医科学研究所・ヒト疾患モデル動物センター, 教授 (10089120)
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| Keywords | コンタクチンサブグループ / 神経接着分子 / NB-3欠損マウス / 行動実験 / 運動機能障害 / LacZ遺伝子 / 発現 |
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| Research Abstract |
脳神経系の発生は神経管の形成に始まり高次精神活動の獲得に至るが、これらのすべての過程に神経接着分子が重要な役割を果たしている。本研究では中でも免疫グロブリンスーパーファミリーのコンタクチン/F3サブグループに注目して研究を行った。これまでの研究結果からNB-3はラットの大脳において、生後その発現が強く誘導され、1週目において一過性の上昇を示し、成体に至り減少することが明らかにしている。このような発現様式からNB-3は機能的シナプスの形成や獲得の過程に関与する可能性が考えられた。そこで本研究ではNB-3の生理機能を詳細に検討する目的でNB-3遺伝子欠損マウスを作製した。このマウスはNB-3遺伝子の一部を欠損させ、代わりにリポーター遺伝子としてLacZを発現するよう組換えられたマウスである。今回このマウスを用いて、NB-3遺伝子の発現様式の検討、ならびに行動解析による運動機能調節系へのNB-3の関わりについて検討した。1)生後14日目のヘテロ接合体を用いてNB-3遺伝子の脳における発現をLacZリポーター遺伝子の発現で検討した結果、副嗅球、梨状皮質、視床前背側核、赤核、下丘、皮質第2/3および5層などかなり限局した部位に発現することが明らかとなった。一方、小脳における発現は生後初期に一部のプルキンエ細胞層で、その後小脳全体の内顆粒細胞層で認められ、成体に至っても高く維持されることが明らかとなった。これらの結果を背景に、成体マウスを用いて2)種々の行動実験を行い、特に運動機能調節系への影響について検討した。その結果、懸垂実験における安定姿勢の獲得、直径1.8cm丸木棒渡り、直径3cm/回転率10rpmの回転棒上での歩行の各テストにおいて、野生型に比べてホモ型マウスは明かな運動機能失調が観察された。一方、握力テスト、傾斜板テストおよびぶらさがりテストにおいてはいずれも遺伝子型による差異は認められなかった。以上の結果から、NB-3はバランス感覚-運動機能協調性に関わる高次機能において生理的役割を果たしていることが示唆された。
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[Publications] Ogawa et al.: "Neural recognition molecule NB-2 of the contactin/F3 subgroup in rat : Specificity in neurite out-growth-promoting activity and restricted expression in the brain regions."J.Neurosci.Res.. (印刷中). (2001)
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[Publications] Fukamauchi et al.: "TAG-1 deficient mice have marked elevation of adenosine A1 receptors in the hippocampus."Biochem.Biophys.Res.Commun.. (印刷中). (2001)
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[Publications] Miyata et al.: "Plasticity of neurohypophysial terminals with increased hormonal release during dehydration ; ultrastructural and biochemical analysis."J.Comp.Biol. (印刷中). (2001)
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[Publications] Nagata et al.: "Multiple variants of receptor-type protein tyrosine phosphatase b are expressed in the central nervous system of Xenopus."Gene. (印刷中). (2001)
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[Publications] Kamei et al.: "Human NB-2 of the contactin/F3 subgroup molecules : chromosomal localization of the gene and distinct expression pattern from other subgroup members."Genomics. 69. 113-119 (2000)
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[Publications] Lee et al.: "Expression and regulation of a gene encoding neural recognition molecule NB-3 of the contactin/F3 subgroup in mouse brain."Gene. 245. 253-266 (2000)
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[Publications] Fujita et al.: "An essential role of the neuronal cell adhesion moleucle contactin in developement of the Xenopus primary sensory system."Dev.Biol.. 221. 308-320 (2000)
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[Publications] Kasahara et al.: "Involvement of gangliosides in glycosylphosphatidylinositol-anchored neuronal cell adhesion molecule TAG-1 signaling in lipid rafts."J.Biol.Chem.. 275. 34701-34709 (2000)
