2017 Fiscal Year Research-status Report
歯状回神経細胞の発達における知的障害・精神疾患関連Rhoシグナル伝達系の機能解明
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16K08264
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| Research Institution | Institute for Developmental Research, Aichi Human Service Center |
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Principal Investigator |
伊東 秀記 愛知県心身障害者コロニー発達障害研究所, 神経制御学部, 室長 (40311443)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | Rac / Cdc42 / 海馬 / 歯状回 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
私共は、昨年度までに新生仔マウスを用いたin vivoエレクトロポレーションによる海馬歯状回神経細胞への遺伝子導入法を確立した。この方法により低分子量Gタンパク質Rac1あるいはRac3の発現を抑制すると、歯状回神経細胞の配置に異常が見られることを明らかにしている。今年度は、歯状回神経細胞の発達におけるRac1およびRac3の機能相関について検討した。新生仔マウス脳にRac1とRac3の発現を抑制するベクターを同時に遺伝子導入し、21日後に脳切片を作製し顕微鏡観察を行った。その結果、Rac1あるいはRac3を単独で抑制した場合と比べて有意な差は見られなかった。また、他の代表的な低分子量Gタンパク質であるCdc42の発現を抑制した場合にも歯状回神経細胞の配置異常が見られたが、その程度はRac1やRac3の発現を抑制した場合よりも弱かった。これらのことから、生後発達期における歯状回神経細胞の発達過程では、低分子量Gタンパク質、特にRacが重要な役割を果たしていると考えられた。
一方、X連鎖知的障害と関連する低分子量Gタンパク質シグナル伝達系分子の一つにCNK2がある。CNK2は、Rac1やCdc42の活性を制御するARHGAP39やARHGEF6などと複合体を形成するアダプター分子で、培養神経細胞の樹状突起スパイン形成を制御することが知られている。しかしながらマウス個体における神経細胞の発達への関与についてはよく分かっていない。そこで、CNK2の歯状回神経細胞の発達における機能解析に着手した。予備的な結果ではあるが、in vivoエレクトロポレーションによってCNK2の発現を抑制すると、歯状回神経細胞の配置に異常が見られることを見出している。今後さらに詳細な解析を進める予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
マウス個体を用いた生後発達期の歯状回神経細胞の発達におけるRacの機能解析については、ほとんどの解析を終えている。また、Rac/Cdc42シグナル伝達系分子であるCNK2についても、歯状回神経細胞の生後発達を制御する新たな分子としての機能を明らかにできる可能性が高い。これらの事から、おおむね順調に進展していると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
歯状回神経細胞の発達過程におけるRacの機能解析については、早期に研究成果を取りまとめ、学術論文として公表したい。今後は、CNK2の機能解析を中心に進めていく予定である。具体的には、マウス個体を用いた解析により、新生仔期に産生された歯状回神経細胞の配置、神経突起形成およびシナプス形成における機能を明らかにしたいと考えている。
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| Causes of Carryover |
昨年度はRac1、Rac3、Cdc42の３種類の機能解析を中心に進めたため、抗体などの比較的高価な試薬を新たに購入する機会が少なく、次年度使用額が生じた。今年度は、新たな機能分子であるCNK2の解析を進める予定で、関連する分子群の解析も必要となる。そのため、今年度は昨年度よりも必要額が多くなると思われる。
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