2016 Fiscal Year Research-status Report
細胞体セロトニン遊離を選択的に阻害する遺伝学的ツールの開発と神経回路創薬への応用
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16K15125
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
永安 一樹 京都大学, 健康長寿社会の総合医療開発ユニット, 特定助教 (00717902)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | セロトニン / ウイルスベクター |
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| Outline of Annual Research Achievements |
神経伝達物質による情報伝達は、全ての脳機能の基盤となっている。この情報伝達のほとんどは、終末のシナプス間隙で起きるが、セロトニン神経やドパミン神経など一部の神経細胞は、細胞体からも神経伝達物質を遊離することが知られている。細胞体からの遊離の機能として、自己受容体を介した自己抑制が想定されているが、細胞体からの遊離のみを制御する手法は存在せず、その生理的意義の解明には至っていない。本研究では、細胞内小器官の機能を発現箇所のみで光依存的に低下させるminiSOG（singlet oxygen generator）と独自開発のセロトニン神経特異的ウイルスベクターを組み合わせることで、細胞体からの遊離が持つ生理的意義の解明を目指す。
研究実施計画に沿って、シナプス小胞タンパク質と一重項酸素産生タンパク質であるminiSOGとの融合タンパク質を用いて検討を行った。
セロトニン神経特異的に本融合タンパク質を発現させる目的で、TPH2遺伝子上流配列の下流に、本融合タンパク質をコードした配列を配置したレンチウイルスベクタ―を作製した。
本ウイルスベクタ―を、うつ病や不安との関連が示唆されているセロトニン神経核の一つである背側縫線核に投与したのち、免疫染色を行うことでその特異性の評価を行った。その結果、セロトニン合成酵素でありセロトニン神経のマーカーとしても用いられるTPH2を発現する神経細胞特異的に、融合タンパク質が発現していた。これらの結果は、TPH2遺伝子上流配列を用いることで、本融合タンパク質をセロトニン神経特異的に発現させることができることを示唆している。
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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
当初計画通り、開発したツールのセロトニン神経特異的発現に成功したため。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初計画通り、本融合タンパク質を発現させたマウスの背側縫線核に光照射を行った後、背側縫線核・前頭前野皮質等でセロトニンの遊離を測定する。さらに、光照射後のマウスの行動学的解析を行い、光照射が不安・抑うつ様行動に与える影響について明らかにする。
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| Causes of Carryover |
解析機器の不調により、年度内に行う予定であった実験の一部を、次年度に行う必要が発生したため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
前年度に開発した遺伝学的ツールの、in vivoにおける機能解析を行う。
さらに、光遺伝学的介入を行うことで引き起こされる行動学的変化について明らかにし、細胞体からのセロトニン遊離が持つ生理的意義の解明を目指す。
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[Journal Article] Differential gene expression profiles in neurons generated from lymphoblastoid B-cell line-derived iPS cells from monozygotic twin cases with treatment-resistant schizophrenia and discordant responses to clozapine.2017
Author(s)
Nakazawa T, Kikuchi M, Ishikawa M, Yamamori H, Nagayasu K, Matsumoto T, Fujimoto M, Yasuda Y, Fujiwara M, Okada S, Matsumura K, Kasai A, Hayata-Takano A, Shintani N, Numata S, Takuma K, Akamatsu W, Okano H, Nakaya A, Hashimoto H, Hashimoto R.
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Journal Title
Schizophr Res.
Volume: 181
Pages: 75-82
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] De novo POGZ mutations in sporadic autism disrupt the DNA-binding activity of POGZ.2016
Author(s)
Matsumura K, Nakazawa T, Nagayasu K, Gotoda-Nishimura N, Kasai A, Hayata-Takano A, Shintani N, Yamamori H, Yasuda Y, Hashimoto R, Hashimoto H.
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Journal Title
J Mol Psychiatry.
Volume: 4
Pages: 1
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Prostaglandin D2 signaling mediated by the CRTH2 receptor is involved in MK-801-induced cognitive dysfunction.2016
Author(s)
Onaka Y, Shintani N, Nakazawa T, Kanoh T, Ago Y, Matsuda T, Hashimoto R, Ohi K, Hirai H, Nagata KY, Nakamura M, Kasai A, Hayata-Takano A, Nagayasu K, Takuma K, Ogawa A, Baba A, Hashimoto H.
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Journal Title
Behav Brain Res.
Volume: 314
Pages: 77-86
DOI
Peer Reviewed
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