2009 Fiscal Year Annual Research Report
成熟後に外来から誘導された眼優位可塑性の分子・細胞メカニズムについての研究
| Project/Area Number |
19500285
|
|---|
| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
|---|
Principal Investigator |
俣賀 宣子 The Institute of Physical and Chemical Research, 生体物質分析支援ユニット, 支援ユニットリーダー (20209464)
|
|---|
| Keywords | 眼優位可塑性 / 臨界期 / 組織型プラスミノーゲンアクチベーター / プラスミン / テレンセファリン / スパイン / 培養神経細胞 / マウス |
|---|
| Research Abstract |
本研究の最終目的は、幼弱期に正常に育まれなかった脳高次機能(可塑性)を回復する手段を分子・細胞レベルで理解することにある.現在までに、大脳皮質・視覚野の臨界期可塑性に蛋白分解酵素である組織型プラスミノーゲンアクチベーター(tPA)およびプラスミン(Pln)が必須であること、また、幼弱期に臨界期を迎えなかったtPAノックアウトマウス(KO)およびプラスミノーゲン(Plg)KOにtPAやPlnを投与すると成熟後の可塑性が高まることを明らかにした。昨年度は、細胞接着分子(テレンセファリン,TLCN)がPlnにより限定分解されることがわかった.そこで今年度は生体内でTLCNがPlnの基質となるかをウエスタンプロット法を用いて調べた。しかし野生型とtPA KOマウス脳組織内にはTLCN限定分解物は殆ど存在せず、単眼遮蔽で可塑的変化を起こしても限定分解物は有意に変化しなかった(脳虚血でのみ顕著に増加)。TLCNはスパイン成熟を抑制することがわかっている。そこで成熟後に限らずTLCNとPlnの関係を明らかにするために、細胞レベルでの解析を行なった。大脳皮質と海馬の初代培養細胞を用いて興奮性神経細胞の樹状突起上のスパイン成熟を調べた所、Plnを加えることによりTLCN陽性の未熟なフィロポディアが減少し、樹状突起上にグルタミン酸トランスポーター陽性の興奮性入力が顕著に認められた。この結果は、TLCNがPlnにより限定分解されその機能を失い、スパインが成熟したことを示唆している。最後に、分子レベルでtPA,Plg KOの視覚野における遺伝子やタンパク質の発現を網羅的に解析した.マイクロアレイ解析では、野生型とPlg KOの間ですでにPlnにより限定分解されて事が明らかとなっているBDNFや小児自閉症の原因遺伝子として知られるMECP2の発現制御が異なる可能性が示唆された。
|
