2017 Fiscal Year Annual Research Report
Identification of functional genes in outer hair cells using an inducible depletion mouse model
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15K06818
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science |
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Principal Investigator |
松岡 邦枝 公益財団法人東京都医学総合研究所, ゲノム医科学研究分野, 主席研究員 (40291158)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 難聴 / 疾患モデルマウス / 内耳外有毛細胞 / CRISPR/Cas9システム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、聞こえの調節に必須の役割を担っている内耳外有毛細胞（OHC）に特異的に発現する遺伝子の機能解析を行うことにより、OHCの形成・維持機構および聴覚機能のメカニズムを明らかにすることである。ジフテリア毒素の投与により任意の時期にOHCを特異的に破壊することのできるOHC-TRECKマウスを用いて、マイクロアレイおよびRNA-seqによる内耳蝸牛における発現遺伝子の網羅的比較を行った結果、OHC破壊マウスの蝸牛で発現量が著しく減少する遺伝子として、Myo15、Strc、Pou4f3、Kcnq4、Slc26a5 (prestin)等難聴の原因遺伝子として同定されている遺伝子群に加えて、聴覚における機能の知られていないOcm、Chrna10、Ppp1r17、Slc6a11 (Gat3)を見出した。それらの遺伝子のOHC破壊マウスにおける発現減少はqRT-PCRによっても実証され、特異抗体を用いた組織免疫染色で、OCMはOHCの核および細胞質に、PPP1R17、CHRNA10およびGAT3は主にOHCのクチクラ板に発現していることが明らかとなった。
発現減少が特に顕著であったOcmおよびPpp1r17については、CRISPR/Cas9システムによりKOマウスを樹立し、詳細な表現型解析を行った。Ocm-KOマウスは、i)早期に進行性難聴を発症する、ii)コルチ器の外トンネルが著しく狭小化する、iii)感覚毛の短毛化や脱落が認められる、iv)加齢に伴いOHCが減少することが判明し、OHCの形成や維持に重要な機能をもつことが強く示唆された。Ppp1r17-KOマウスでは、野生型マウスと比較して聴力閾値は上昇したが、形態の異常は認められなかった。本研究で見出したOHC特異的発現遺伝子の機能を解明することで、OHCにおける分子メカニズムが明らかになることが期待される。
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[Journal Article] A novel splice site mutation of myosin VI in mice leads to stereociliary fusion caused by disruption of actin networks in the apical region of inner ear hair cells.2017
Author(s)
Yuta Seki, Yuki Miyasaka, Sari Suzuki, Kenta Wada, Shumpei P. Yasuda, Kunie Matsuoka, Yasuhiro Ohshiba, Kentaro Endo, Rie Ishii, Hiroshi Shitara, Shin-ichiro Kitajiri, Naomi Nakagata, Hirohide Takebayashi, Yoshiaki Kikkawa
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Journal Title
PLoS One
Volume: 12
Pages: e0183477
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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