微小管制御因子SCG10ファミリーの強制発現による視神経再生

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13558096
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 福田 淳 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (90028598)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 三好 智満 大阪大学, 医学系研究科, 助手 (70314309) ; 井上 徹 大阪大学, 医学系研究科, 助手 (60263282) ; 澤井 元 大阪大学, 医学系研究科, 助教授 (20202103) ; 森 望 国立長寿医療研究センター, 分子遺伝学研究部, 部長 (00130394)
• Keywords: 網膜神経節細胞 / SCG10 / 軸索再生 / 微小管 / アデノウィルス / Bcl-2過剰発現マウス / アポトーシス / 海馬神経細胞

Research Abstract

本研究は、微小管の制御因子SCG10ファミリーを、アポトーシスを阻止した網膜神経節細胞に強制発現させることによって、in vitroで神経突起伸展に及ぼす作用を解明し、in vivoで視神経の再生を劇的に促進させるため、まず、Bcl-2過剰発現マウスから単離純粋培養した網膜神経節細胞に、SCG10ファミリー遺伝子をアデノウイルスベクターを用いて導入し、突起伸展効果を評価するための実験系の確立を目指した。具体的には以下の研究を行った。
(1)SCG10ファミリー遺伝子を神経特異的に導入するためのべクターコンストラクトの開発
(1)ElaE3-欠損型アデノウイルス5型ベクターのCMVプロモーター領域を神経特異的プロモーターに置き換えるため、SCG10の近位プロモーターにNRSE(element)を連結し、さらに、IRSE配列を介してLacZレポーター遺伝子とGFP(Green Fluorescent Protein)発現遺伝子を有するpXJ1CMV-LacZ/GFPに代替挿入した。
(2)このベクターにSCG10の微小管脱重合制御領域のリン酸化型および非リン酸化型コンストラクトを挿入し、293細胞に感染させて濃縮抽出した。
(3)培養海馬ニューロンにSCG10ファミリー遺伝子アデノウイルスベクターを感染させ、SCG10を強制発現させることに成功した。X-galおよび抗チューブリン抗体の免疫組織化学二重染色法によりSCG1ファミリー遺伝子を導入された神経突起を可視化したところ、導入細胞では顕著な突起の脱落・消失が認められた。
(2)Bcl-2過剰発現マウスの網膜から、予め逆行性に蛍光標識して置いた網膜神経節細胞をFACSで分離採取可能か否かを検討し、現在も継続中である。

Research Products

• [Publications] Watanabe, M. et al.: "survival of retinal ganglion cells after transection of the optic nerve in adult cats : a quantitative study within two weeks"Visual Neurosci.. 18. 137-145 (2001)
• [Publications] Kojima, T.: "Genomic organization of the Shc-related phosphotyrosine adapters and characterization of the full-length Sck/ShcB : specific association of p68-Sck/ShcB with pp135"Biochem Biophys Res Commun.. 284. 1039-1047 (2001)
• [Publications] Kojima, T.: "Cell-type non-selective transcription of mouse and human genes encoding neural-restrictive silencer factor"Brain Red Mol Brain Res.. 90. 174-186 (2001)
• [Publications] Nakayama, A. et al.: "Characterization of two promoters that regulate althernative transcripts in the microtubule-associated protein (MAP) 1A gene"Biochim Biophys Acta.. 1518. 260-266 (2001)
• [Publications] Nakamura, T. et al.: "A varienty of functions of conventional and neuronal Shc adapter molecules in phosphotyrosine-mediated signalings"Seikagaku. 73. 1322-1325 (2001)
• [Publications] Morimoto, T. et al.: "Electrical stimulation enhances the survival of axotomized retinal ganglion cells in vivo"Neuroreport. 13. 227-230 (2002)
• [Publications] Mori, N. et al.: "Effect of age on the gene expression of neural-restrictive silencing factor NRSF/REST"Neurobiol Aging.. 23. 255-262 (2002)
• [Publications] Sauve, Y. et al.: "Topographic specificity in reinnervation of the superior colliculus by regenerated retinal ganglion cell axons in adult hamsters"J.Neurosci.. 21. 951-960 (2002)
• [Publications] Nakamura, T. et al.: "Discrimination between phosphotyrosine-mediated signaling properties of conventional and neuronal Shc adapter molecules"Oncogene.. 21. 22-31 (2002)
• [Publications] Yakura T. et al.: "Effect of bcl-2 overexpression on establishment of ipsilateral retinocollicular projection"Neuroscience. (in press).
• [Publications] 矢倉 徹 他: "哺乳類の視交叉 同側性視神経投影形成のメカニズムを中心に"脳21. 5(1). 14-18 (2002)
• [Publications] 澤井 元: "再生視神経の上丘支配様式-レチノトピーの再建について"Molecular Medicine. 39. 192-198 (2002)
• [Publications] 澤井 元 他: "軸索切断による逆行性変性過程にグルタミン酸毒性は関与しているか"Molecular Medicine. 39. 80-86 (2002)
• [Publications] 森井博史 他: "神経突起伸展関連分子の多様性と視神経再生応答における役割"Molecular Medicine. 39. 148-156 (2002)
• [Publications] 中澤 徹 他: "網膜の発生・再生過程における神経栄養因子シグナル応答"Molecular Medicine. 39. 28-37 (2002)
• [Publications] 福田 淳他: "脳と視覚-何をどう見るか"共立出版. 339 (2002)