細胞の極性形成、維持に関与する蛋白の欠失マウスの作成とその器官形成の解析

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14034209
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: 原田 彰宏 群馬大学, 生体調節研究所, 教授 (40251441)
• Keywords: 細胞極性 / TGN / rab / SNARE / ノックアウトマウス / Cre / loxP

Research Abstract

細胞の極性は細胞の機能に重要な役割を持つ。例えば上皮細胞は頂端側(apical)、側底側(basolateral)という極性を持つことが分泌等の機能に必須であり、神経細胞も軸索、樹状突起という極性を持つことが刺激の伝達にとって必須である。合成された分泌蛋白や膜蛋白はTGN(トランスゴルジネットワーク)等においてapicalやbasolateralに行く輸送小胞に分配、濃縮された後、目的地に運ばれてその役割を果たす。この一連の方向性を持った輸送を選別輸送と呼ぶ。選別輸送は細胞の極性の形成、維持にも重要と考えられている。近年、選別輸送に重要と考えられている分子として、低分子量GTP結合蛋白質であるrab蛋白や、SNARE蛋白等が同定されている。しかし、これらの蛋白の研究は主に培養細胞を使って行われており、組織や個体における役割が明らかでないこと等から、蛋白の機能はこれらの蛋白を細胞から欠失させて再検討する必要がある。
そこで本研究では、gene targeting法を用いて、これらの分子(具体的にはrab蛋白であるrab8やSNARE蛋白であるsyntaxin3, VAMP7等)の欠失マウスを作製し、その細胞の極性の形成、維持が正常に行われるか、器官形成にどのような影響を及ぼすかを解明しようとしている。これらの遺伝子を欠失したマウスは発生に異常を来し、胎生致死になる可能性があるため、Cre-loxPシステムを用いた組織、時期特異的gene targetingを行い、目的とする器官(神経、上皮組織など)における異常を解析する予定である。現在ノックアウトマウス作製用のベクターを作成中であり、近日中にES細胞に導入する予定である。

Research Products

• [Publications] Takashi Sato: "Localization of cAMP-dependent protein kinase in the actin and microtubule cytoskeletons in mouse hippocampal neurons"Neuroscience Letters. 325・2. 83-86 (2002)
• [Publications] Akihiro Harada: "MAP2 is required for dendrite elongation, PKA anchoring in dendrites, and proper PKA signal transduction"Journal of Cell Biology. 158・3. 541-549 (2002)