マウス遺伝学的手法を用いた栄養素の脳機能に対する役割の解明と障害改善への応用

2006 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18580129
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture
• Principal Investigator: 喜田 聡 東京農業大学, 応用生物科学部, 助教授 (80301547)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鈴木 章円 東京農業大学, 応用生物科学部, 博士研究員 (40424684) ; 加藤 健一 東京農業大学, 応用生物科学部, 技術職員 (30424683)
• Keywords: レチノイン酸 / レチノイン酸受容体 / 脳機能 / 遺伝子操作マウス / 情動行動 / 学習・記憶 / 転写調節 / 海馬

Research Abstract

本年度は、脳機能に対する栄養素の役割を明らかにして、栄養素を脳機能障害改善に役立てることを目標として、レチノイン酸とトリプトファンに着目して研究を進めた。
(1)レチノイン酸受容体RARコンディショナル変異マウスの作製と解析
テトラサイクリン応答領域制御下で野生型あるいはドミナントネガティブ型RARを発現するコンディショナル変異マウスを作製し、さらに、前脳特異的にテトラサイクリン依存性転写因子を発現させたトランスジェニックマウスと交配させて、ダブルトランスジェニックマウスを作製した。また、同時に野生型RARを前脳領域特異的に過剰発現するトランスジェニックマウスの作製も進めた。外来遺伝子の高発現が観察されたトランスジェニックラインを用いた行動学的解析から、成体のマウスにおいて野生型RARが高発現した場合には、空間記憶及び恐怖記憶形成能力が向上することが示された。また、これら変異マウスではRARの標的遺伝子であるRARβの高発現が観察され、RARの活性化が学習・記憶能力を正に制御することが示唆された。一方、この過剰発現は不安行動を亢進することも示唆された。2)脳機能に影響を及ぼす栄養素の検索とその脳機能に対する役割の解析;神経伝達物質セロトニンの前駆体である必須アミノ酸トリプトファンの制限食をマウスに給餌することで、トリプトファン長期摂取制限の学習・記憶能力に対する影響を解析した。その結果、トリプトファン摂取制限は扁桃体依存性の学習・記憶能力には影響を与えなかったが、海馬依存性の恐怖条件付け文脈学習能力の減退が観察された。

Research Products

• [Journal Article] Characterization of the Promoter of the Mouse Preproorexin Gene. (2007)
  • Author(s): Kato, H, Hosoda, H., Fukuda, T, Masushige, S, Kida, S.
  • Journal Title: Biosci. Biotechnol. Biochem. 71 Pages: 840-843
• [Journal Article] Stability of recent and remote contextual fear memory. (2006)
  • Author(s): Frankland, P.W., Ding, H-K., Takahashi, E., Suzuk, i A., Kida, S., Silva, A.J.
  • Journal Title: Learn. Mem. 13 Pages: 451-457
• [Journal Article] Involvement of cAMP response element-binding protein activation in salivary secretion. (2006)
  • Author(s): Yamada, K., Inoue, H., Kida, S., Masushige, S., Nishiyama, T., Mishima, K., Saito, I.
  • Journal Title: Pathobiology. 73 Pages: 1-7
• [Journal Article] Molecular identification and characterization of a family of kinases with homology to CaMKI/CaMKI. (2006)
  • Author(s): Ohmae, S., Takemoto-Kimura, S., Okamura, M., Adachi-Morishima, A., Nonaka, M., Fuse, T., Kida, S., Tanji, M., Furuyashiki, T., Arakawa, Y., Narumiya, S., Okuno, H., Bito H.
  • Journal Title: J. Biol. Chem. 281 Pages: 20427-20439
• [Journal Article] Tight regulation of transgene expression by tetracycline-dependent activator and repressor in brain. (2006)
  • Author(s): Uchida, S., Sakai, S., Furuichi, T., Hosoda, H., Toyota, K., Ishii, T., Kitamoto, A., Sekine, M., Koike, K., Masushige, S., Murphy, G., Silva, A.J., Kida S.
  • Journal Title: Genes Brain Behav. 5 Pages: 96-106
• [Journal Article] Chronic reduction in dietary tryptophan leads to a selective impairment of contextual fear memory in mice.
  • Author(s): Uchida, S., Umeeda, H., Kitamoto, A., Masushige, S., Kida, S.
  • Journal Title: Brain Res. (in press)
• [Journal Article] Recent advances in basic neurosciences and brain disease : from synapses to behavior.
  • Author(s): Bi.G.-Q.他
  • Journal Title: Mol. Pain. (in press)