2018 Fiscal Year Research-status Report
Olfactory Marker Proteinを発現する視床下部神経の運命追跡
| Project/Area Number |
18K15018
|
|---|
| Research Institution | Kurume University |
|---|
Principal Investigator |
中島 則行 久留米大学, 医学部, 助教 (80625468)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
|
| Keywords | OMP / Calpain5 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
嗅神経細胞に遍く存在するOlfactory Marker Protein(OMP)の中にcAMP結合部位を発見し、cAMPの結合定数を生化学実験で決定した。OMPは、cAMPの急速な吸着分子として機能し、Cyclic nucleotide-gated（CNG)チャネルの過度の活性化とその後のCa2+の過剰流入を防ぐ。OMPがノックアウトされた嗅神経では、頻回のcAMPの過剰負荷により持続するCNGチャネル電流による脱分極が進むことで細胞膜が過剰順応をし、神経発火が止まる。そのためOMP-knockout(KO)マウスの嗅上皮にcAMPを負荷すると、KOマウスは目の前の物体(エサ)に興味を示すもののSniffing行動ではエサとして認識できなくなる「無嗅覚症状」を呈することを証明した。このように、連続刺激に対しては神経応答が急速に順応してしまうが、一方で、単発刺激に対してはむしろ緩やかに長引く神経応答をすることが分かった。このため、OMPの発現量が少なければ、弱い刺激に対しては遅延応答をすることが明らかになった。そこで、OMPの発現量の調節について明らかにするため、まずゲノム配列を検索した。OMP遺伝子は、カルパイン5遺伝子のイントロン部に組み込まれたNested geneであることが分かった。OMPの発現とカルパイン5の発現を調べたところ、両者が排他的に発現している可能性が浮上した。OMPとカルパイン5の上流では、OMPの発現に関わるOlf-1結合部位に差異があることが関与するとみられる。以上について、現在論文投稿中である。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
OMPの機能と発現調節について、嗅覚受容神経からさらに中枢において検索をする予定であった。その過程で発現に関わるゲノム情報の検索にバイオインフォマティクスを利用することを新たに思いついた。その結果、予備的データではあるが新たに遺伝情報が活用できることとなった。この結果をもとに、さらに当初の予定である中枢での発現調節について、研究を進めていきたい。
|
| Strategy for Future Research Activity |
現在、中枢でのOMP関連神経の活動や、そのシグナルを受ける神経を可視化するための遺伝子コンストラクトを作成中である。
今回、新たに関連が示唆されたカルパイン5の発現を可視化することも含め、研究を進める。本年度は、まず培養細胞レベルでの神経活動と運命の可視化を目指す。
|
| Causes of Carryover |
初年度に、関連する新規の研究を実施することとなったため、必要となる試薬、消耗品が変更となった。
次年度は、遺伝子改変に必要なプラスミドを中心とした分子生物学消耗品および蛍光観察用のペプチド試薬を購入する計画である。実験が早く進行した場合は、蛍光観察用の光学系備品の購入、および遺伝子改変マウスの作成を計画している。
|
