ゲノム工学を用いて作製した自閉症マウスの解析による精神機能の分子的基盤研究

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17025042
• Research Institution: Osaka Bioscience Institute
• Principal Investigator: 内匠 透 (財)大阪バイオサイエンス研究所, 神経科学部門, 研究室長 (00222092)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 阪本 昌美 (財)大阪バイオサイエンス研究所, 神経科学部門, 研究員 (60390811) ; 高野 敦子 (財)大阪バイオサイエンス研究所, 神経科学部門, 研究員 (70390812)
• Keywords: ゲノム / 精神疾患 / モデルマウス / 自閉症 / 行動異常 / インプリンティング / 染色体

Research Abstract

精神疾患の分子的アプローチの困難さは的確なアッセイ系の欠如にある。本研究は、昨今のゲノム情報、最新の発生工学的手法を用いて、臨床の生物学的異常に基づくヒト染色体異常をマウスシンテニー染色体に導入することにより、ヒト精神疾患モデルマウスを確立・解析しようとするものである。具体的には、精神疾患の中でもより遺伝的寄与の高いと考えられる小児精神疾患である自閉症を標的としている。自閉症患者にみられるヒト染色体として15q11-13の重複がもっともよく知られているが、研究代表者らは、ヒト15q11-13に相当するマウス7Cの相当領域の両サイドにマウスES細胞でダブルターゲティングすることによりloxP配列を挿入し、Creレコンビナーゼにより重複をおこしたマウスを作製することに成功した。1)形態学的解析:脳のマクロ的、組織学的解析の結果、著明な形態学的変化はみられなかった。2)遺伝子発現解析:本ターゲット領域内の遺伝子群に関して、その発現を解析した。野生型、あるいは父性及び母性重複マウスの各組織での発現をQ-PCR法で体系的に解析した。一般的に、重複マウスでは、野生型に比べて発現量の上昇がみられ、また、父性及び母性遺伝子に関しては、そのインプリンティングに相応した発現量が観察された。一方、脳に発現する遺伝子群に関しては、それぞれのアダルトマウス脳組織での発現をin situ hybridization法により解析した。Ndn, Snrpn, Ube3a,Gabra5,Gabrb3はそれぞれ脳内での発現がみられ、やはり父性及び母性遺伝子に関しては、そのインプリンティングに相応した発現量が観察された。3)行動学的解析:網羅的な行動テストバッテリーによる探索・解析を行った。父性重複マウスでは、社会性の障害、常同運動、固執傾向、不安度の上昇等の行動異常が発見された。

Research Products

• [Journal Article] Molecular mechanism of cell-autonomous circadian gene expression of Period2,a crucial regulator of the mammalian circadian clock. (2006)
  • Author(s): Akashi, M., Ichise, T., Mamine, T., Takumi, T.
  • Journal Title: Mol.Biol.Cell. 17・2 Pages: 555-565
• [Journal Article] The in vitro real-time oscillation monitoring system identifies potential entrainment factors for circadian clocks. (2006)
  • Author(s): Nakahata, Y., Akashi, M., Trcka, D., Yasuda, A., Takumi, T.
  • Journal Title: BMC Mol Biol. 7・5 Pages: 1-11
• [Journal Article] からくり分子時計 (2006)
  • Author(s): 内匠 透
  • Journal Title: 細胞工学 25・2 Pages: 174-178
• [Journal Article] Importin α/β mediates nuclear transport of a mammalian circadian clock component, mCRY2,together with mPER2,through a bipartite nuclear localization signal. (2005)
  • Author(s): Sakakida, Y., Miyamoto, Y., Nagoshi, E., Akashi, M., Nakamura, T.J., Mamine, T., Kasahara, M., Minami, Y., Yoneda, Y., Takumi, T.
  • Journal Title: J.Biol.Chem. 280・14 Pages: 13272-13278
• [Journal Article] The orphan nuclear receptor RORα regulates circadian transcription of the mammalian core-clock Bmall. (2005)
  • Author(s): Akashi, M., Takumi, T.
  • Journal Title: Nature Struct.Mol.Biol. 12・5 Pages: 441-448
• [Journal Article] The RNA binding protein TLS is translocated to the dendritic spines by mGluR5 activation and regulates spine morphogenesis. (2005)
  • Author(s): Fujii, R., Okabe, S., Urushido, T., Inoue, K., Yoshimura, A., Tachibana, T., Nishikawa, T., Hicks, G.G., Takumi, T.
  • Journal Title: Curr.Biol. 15・6 Pages: 587-593
• [Journal Article] Acute physical stress elevates mPeriod1 mRNA expression in mouse peripheral tissues via a glucocorticoid responsive element. (2005)
  • Author(s): Yamamoto, T., Nakahata, Y,.Tanaka, M., Yoshida, M., Soma, H., Shinohara, K., Yasuda, A., Mamine, T., Takumi, T.
  • Journal Title: J.Biol.Chem. 280・51 Pages: 42036-42043
• [Journal Article] TLS facilitates transport of mRNA encoding an actin- stabilizing protein to dendritic spines. (2005)
  • Author(s): Fujii, R., Takumi, T.
  • Journal Title: J. Cell Sci. 118・24 Pages: 5755-5765
• [Patent(Industrial Property Rights)] 特許権 (2005)
  • Inventor(s): 内匠 透
  • Industrial Property Rights Holder: (財)大阪バイオサイエンス研究所
  • Industrial Property Number: 特許 特願2005-368336
  • Filing Date: 2005-12-21