神経回路の形成、維持、変化における細胞接着分子の役割

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12053225
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 崎村 建司 新潟大学, 脳研究所, 教授 (40162325)
• Keywords: Cre-loxP組換え / コンディショナルターゲッティング / βカテニン / プルキンエ細胞 / 細胞接着 / シナプス可塑性 / 神経回路形成

Research Abstract

本研究の目的は、シナプス領域に存在する細胞接着分子がシナプスの可塑性や神経回路形成に果たす役割を個体レベルで解明することである。そのために、細胞接着分子カドヘリンの裏打ちタンパクであるβカテニンに着目し、この分子を小脳の顆粒細胞とプルキンエ細胞各々、あるいは両方で欠損したマウスを作成し解析をおこなうべく研究を進めてきた。その結果、小脳プルキンエ細胞に特異的に発現するGluRδ2遺伝子プロモーター制御下にプロゲステロン受容体ホルモン結合領域と遺伝子組換え酵素Creリコンビナーゼ融合タンパクであるCrePR遺伝子を発現するマウスの系統D2CPRを樹立した。このD2CPRマウスとCre活性でlacZが発現するレポターマウスを交配し、プロゲステロンアンタゴニストRU486を投与した結果、薬物投与量と時間に比例して小脳プルキンエ細胞特異的に遺伝子組換えがおこることが明らかになった。この成果の一部はすでに報告した(BBRC印刷中)。一方、小脳顆粒細胞に特異的に発現するGluRε3プロモーター制御下でCrePR遺伝子を発現するマウスの作成も進めている。また、標的とするβカテニンの遺伝子にloxP配列を組み込んだマウスをC57BL/6系統由来ES細胞株を用いて樹立した。さらに標的マウスの遺伝子中に存在し、本来のβカテニンの遺伝子の発現に影響を与えることが予想される薬剤耐性遺伝子をFRT/FLPの組換え系を用いて除去した。今後この標的マウスとCrePR発現マウスの交配をおこない、細胞特異的にβカテニンを欠損したマウスを作成し、細胞接着分子がシナプスの形成、維持、可塑的変化や神経回路形成に果たす役割の解明を目指す。

Research Products

• [Publications] Kitayama,K.: "Purkinje cell specific and inducible gene recombination system generated from C57BL/6 mouse ES cells"Biochem.Biophys.Res.Commun.. (in press). (2001)
• [Publications] Ito,I.: "Input-specific targeting of NMDA receptor subtypes at mouse hippocampal CA3 pyramidal neuron synapses"Neuropharmacology. 39(6). 943-951 (2000)
• [Publications] Minami,T.: "Characterization of nociceptin/orphanin FQ-induced pain responses in conscious mice"Neuroscience. 97(1). 133-142 (2000)
• [Publications] Yamakura,T.: "N-methyl-D-aspartate receptor channel block by meperidine is dependent on extracellular pH"Anesthesia and Analgesia. 90(4). 928-932 (2000)
• [Publications] Tanaka,J.: "Gq protein a subunits Gaq and Gall are localized at postsynaptic extra-junctional membrane of cerebellar Purkinje cells and hippocampal pyramidal cells"Eur.J.Neurosci.. 12(3). 781-792 (2000)