Physiological roles of Vangl2 in neural development.

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17K14949
• Research Institution: University of Yamanashi
• Principal Investigator: 飛田 耶馬人 山梨大学, 医学部, 技術職員 (50570264)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 平面内細胞極性 / Vangl2 / 神経形態 / シナプス

Outline of Annual Research Achievements

Vangl2を含む平面内細胞極性の遺伝子群は個体発生や発達期の神経形成に強く関連しており、これらの変異・欠損により神経管閉鎖障害による重篤な脊椎形成不全を引き起こすことが知られている。一方、遺伝的要因から神経疾患が生じる過程の理解が十分進んでいるとは言い難く、本研究では遺伝子から脳高次機能までを網羅的に解析する実験系の構築を行った。
＜内容>相互作用分子の解析：前年度までに得られたVangl2との相互作用候補分子26個に対してそれぞれ2-3種類のノックダウンベクターを構築した。これらのベクターをin utero エレクトロポレーションにより胎生13日齢のマウスに導入し、樹状突起の分岐の変化を解析したところ、候補３つにおいて樹状突起の長さが増加していた。
Vangl2欠損マウスの解析：前年度までに樹立済みのVangl2 floxedマウスに、神経細胞特異的（Nestin-Cre）、前脳神経細胞特異的(CaMKII-Cre)および小脳顆粒細胞特異的(E3CreN)、また薬剤投与によりCreの発現時期を調節できる神経細胞特異的（Nestin-CreERT2）マウス系統と交配した。その結果、Vangl2欠損マウスにおいてみられるループテイルの表現型が観察された。海馬での新生の神経細胞の嗅球への移動においてVangl2が関与している可能性を検証するため、Vangl2欠損マウスと野生型マウスにおける細胞輸送形態を観察したが有意な差は見られなかった。
＜重要性および意義＞本研究では平面内細胞極性に関わるVangl2が神経の形態形成に関与することに着目しており、神経ネットワーク形成の破綻から生じる行動の変化を解析することは脳の基礎研究において重要である。また関連遺伝子を詳細に解析することでターゲット分子を特定することは、疾患治療への応用という点においても社会的に意義のある研究である。