2020 Fiscal Year Research-status Report
mRNA翻訳の時空間的な制御が嗅神経細胞の形成や機能に果たす役割の解明
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19K07363
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
福田 七穂 新潟大学, 脳研究所, 講師 (00415283)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 転写後制御 / 神経細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
神経細胞では、樹状突起や軸索末端に特定のmRNAが局在化しており、局所的なタンパク質合成が行われる。この制御は、神経細胞が外部からの刺激に対して迅速かつ局所的に応じることを可能とし、シナプス形成や軸索伸長を担うことが明らかとなりつつある。嗅覚組織では、嗅球へ投射する嗅神経細胞の軸索末端におい て、特定のmRNAが局在化されていることが古くから知られるが、その機構や生理的役割は不明である。私達はこれまでに、mRNAの局在化を担うRNA結合タンパク質の一つ、Hnrnpabが嗅神経細胞に高発現することを見出した。また、その欠損マウスでは、嗅神経細胞の軸索形態の異常や細胞死が高頻度で生じることを発見した。本研究では、HnrnpabのターゲットmRNAの発現解析や、Hnrnpabもしくはその結合配列を欠損するマウスの表現型解析を行い、mRNAレベルでの遺伝子発現制 御が嗅神経細胞の形成や維持、匂い受容に果たす役割を解明することを目的としている。
昨年度までにHnrnpabが嗅神経細胞において結合するmRNAをRIP-seqにより網羅的に同定し、Hnrnapbが軸索投射に関与するmRNA群に選択的に結合していることを明らかにした。Hnrnpab欠損マウスでは、ターゲット遺伝子の発現が軸索末端特異的に減少しており、Hnrnpabがターゲット遺伝子の局所的な発現に寄与することが示唆された。
本年度は、RIP-seqにより同定したHnrnpabターゲット遺伝子のうち2種の遺伝子について、Hnrnpab結合領域を欠損させたマウスを作製し、解析を行った。また、Hnrnpab欠損マウスの匂い受容能力を行動解析によって検証した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の予定通り、Hnrnpab結合配列を欠損させたマウスを作製し、当該遺伝子の発現をmRNAレベルおよびタンパク質レベルで解析する事ができた。その結果、Hnrnpab結合配列を欠損させたマウスでは、当該mRNAの軸索末端における発現が低下しており、Hnrnpab結合配列がmRNAの局在化に必要である事が示唆された。
匂い行動解析では、Hnrnpab欠損マウスは糸球体の形態に異常が認められるにも関わらず、一般的な嗅覚行動に顕著な欠損はないことが明らかとなった。
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| Strategy for Future Research Activity |
Hnrnpab結合配列を欠損させたマウスの形態学的な解析を行う。また、Hnrnpab欠損マウスの匂い受容能力について、より詳細な嗅覚行動解析を行う。
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| Causes of Carryover |
RIP-seqのデータ解析と、論文作成に注力したため、試薬の購入費が予算よりも少なくなった。本予算は、Hnrnpab結合配列を欠損させたマウスの形態学的な解析と、Hnrnpab欠損マウスの行動解析を行うための試薬や備品の購入に用いる。
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