純系ゲノム背景における脳システム制御の分子解析

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17024011
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 三品 昌美 東京大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (80144351)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 竹内 倫徳 東京大学, 大学院・医学系研究科, 助手 (50323613) ; 植村 健 東京大学, 大学院・医学系研究科, 助手 (00372368)
• Keywords: グルタミン酸受容体GluRδ2 / 誘導型CrePRリコンビナーゼ / 小脳プルキニエ細胞 / シナプス結合 / 平行線維-プルキニエ細胞シナプス / アクティブゾーン / PSD / NMDA受容体

Research Abstract

C57BL/6マウス由来の胚幹細胞を用いて、グルタミン酸受容体GluRδ2遺伝子にloxPを導入した標的マウスを作成し、小脳プルキニエ細胞特異的に誘導型CrePRリコンビナーゼを発現するマウスと掛け合わせた。プロゲステロン受容体のアンタゴニストを投与することにより、成熟期において小脳プルキニエ細胞特異的にGluRδ2を欠損させることに成功した。免疫電顕による解析から、成熟小脳でシナプス後部のGluRδ2の減少に伴い、平行線維-プルキニエ細胞シナプスにおいてシナプス前部のアクティブゾーンが縮退し、シナプス後部のPSDが膨張する構造変化が引き起こされ、シナプス前部と後部の不一致が生じることを見いだした。さらに、GluRδ2の消失はシナプス結合の切断をもたらした。これらの結果は、成熟した脳のシナプス結合にGluRδ2が必須であることを示しており、完成されたシナプスの構造変化の分子メカニズムを探求する端緒を開いた。
C57BL/6マウス由来の胚幹細胞を用いてNMDA受容体GluRζ1遺伝子にloxPを導入した標的マウスと海馬CA3錐体細胞特異的にCreリコンビナーゼを発現するマウスとを掛け合わせ、C57BL/6系統の純粋な遺伝的背景のもとで海馬CA3領域特異的にNMDA受容体を欠損したマウスを作成した。また、NMDA受容体GluRζ1標的マウスと線条体特異的にCreリコンビナーゼを発現するマウスとを掛け合わせ、C57BL/6系統の純粋な遺伝的背景のもとで線条体特異的にNMDA受容体を欠損したマウスを作成した。

Research Products

• [Journal Article] Telencephalin slows spine maturation. (2006)
  • Author(s): Matsuno, H., Okabe, S., Mishina, M., Yanagida, T., Mori, K., Yoshihara, Y.
  • Journal Title: J.Neurosci. 26 Pages: 1776-1786
• [Journal Article] Rescue of abnormal phenotypes of the δ2 glutamate receptor-null mice by mutant δ2 transgenes. (2005)
  • Author(s): Hirai, H., Miyazaki, T., Kakegawa, W., Matsuda S., Mishina, M., Watanabe, M., Yuzaki, M.
  • Journal Title: EMBO Report 6 Pages: 90-95
• [Journal Article] Control of synaptic connection by glutamate receptor δ2 in the adult cerebellum. (2005)
  • Author(s): Takeuchi, T., Miyazaki, T., Watanabe, M., Mori, H., Sakimura, K., Mishina, M.
  • Journal Title: J.Neurosci. 25 Pages: 2146-2156
• [Journal Article] Distinct roles of calcineurin-nuc lear factor o activated T-cells and protein kinase A-cAMP response element binding protein signaling in presynaptic differentiation. (2005)
  • Author(s): Yoshida, T., Mishina, M.
  • Journal Title: J.Neurosci. 25 Pages: 3067-3079
• [Journal Article] Role of hippocampal NMDA receptors in trace eyeblink conditioning. (2005)
  • Author(s): Sakamoto, T., Takatsuki, K., Kawahara, S., Kirino, Y., Niki, H., Mishina, M.
  • Journal Title: Brain Res. 1039 Pages: 130-136
• [Journal Article] Defective control and adaptation of reflex eye movements in mutant mice deficient in either the glutamate receptor δ2 subunit or Purkinje cells. (2005)
  • Author(s): Katoh, A., Yoshida, T., Himeshima, Y., Mishina, M., Hirano, T.
  • Journal Title: Eur.J.Neurosci. 21 Pages: 1315-1326
• [Journal Article] Effect of N-methyl-D-aspartate receptor ε1 subunit gene disruption of the action of general anesthetic drugs in mice. (2005)
  • Author(s): Sato, Y., Kobayashi, E., Murayama, T., Mishina, M., Seo, N.
  • Journal Title: Anesthesiology 102 Pages: 557-561
• [Journal Article] Autoantibodies and cell-mediated autoimmunity to NMDA-type GluRε2 in patients with Rasmussen's encephalitis and chronic progressive epilepsia partialis continua. (2005)
  • Author(s): Takahashi, Y., Mori, H., Mishina, M., Watanabe, M., Kondo, N., Shimomura, J., Kubota, Y., Matsuda, K., Fukushima, K., Shiroma, N., Akasaka, N., Nishida, H., Imamura A., Watanabe, H., Sugiyama, N., Ikezawa, M., Fujiwara, T.
  • Journal Title: Epilepsia 46(Suppl.5) Pages: 152-158
• [Journal Article] Identification and characterization of a novel member of murine semaphorin family. (2005)
  • Author(s): Taniguchi, M., Masuda T., Fukaya, M., Kataoka, H., Mishina, M., Yaginuma H., Watanabe, M., Shimizu, T.
  • Journal Title: Genes Cells 10 Pages: 785-792
• [Journal Article] Activation of NR2A-containing NMDA receptors is not obligatory for NMDA-receptor dependent long-term potentiation. (2005)
  • Author(s): Weitlauf, C., Honse, Y., Auberson, Y.P., Mishina, M., Lovinger, D.M., Winder, D.G.
  • Journal Title: J.Neurosci. 25 Pages: 8386-8390
• [Journal Article] Fyn-kinase-mediated phosphorylation of NMDA receptor NR2B subunit at Tyr 1472 is essential for maintenance of neuropathic pain. (2005)
  • Author(s): Abe, T., Matsumura, S., Katano, T., Mabuchi, T., Takagi, K., Xu L., Yamamoto A., Hattori, K., Yagi, T., Watanabe, M., Nakazawa, T., Yamamoto, T., Sasaki, Y., Suzuki, M., Mishina, M., Nakai Y., Ito, S.
  • Journal Title: Eur.J.Neurosci. 22 Pages: 1445-1454
• [Journal Article] Target-cell-specific left-right asymmetry of NMDA receptor content in Schaffer collateral synapses in ε1/NR2A knockout mice. (2005)
  • Author(s): Wu, Y., Kawakami, R., Fukaya, M., Sakimura, K., Mishina, M., Watanabe, M., Ito, I., Shigemoto, R.
  • Journal Title: J.Neurosci. 25 Pages: 9213-9226
• [Journal Article] Identification and characterization of a novel Delphilin variant with an alternative N-terminus. (2005)
  • Author(s): Yamashita, T., Miyagi, Y., Ono, M., Ito, H., Watanabe, K., Sonoda, T., Tsuzuki, K., Ozawa, S., Aoki, I., Okuda, K., Mishina, M., Kawamoto, S.
  • Journal Title: Mol.Brain Res. 141 Pages: 83-95
• [Journal Article] N-methyl-D-aspartate receptors play important roles in acquisition and expression of the eyeblink conditioned response in glutamate receptor subunit δ2 mutant mice. (2005)
  • Author(s): Kato, Y., Takatsuki, K., Kawahara, S., Fukunaga, S., Mori, H., Mishina, M., Kirino, Y.
  • Journal Title: Neuroscience 135 Pages: 1017-1023
• [Journal Article] Characterization of hippocampal theta rhythm in wild-type mice and glutamate receptor subunit δ2 mutant mice during eyeblink conditioning with a short trace interval. (2005)
  • Author(s): Takatsuki K., Kawahara S., Mishina, M., Kirino, Y.
  • Journal Title: Brain Res. 1063 Pages: 159-167