認知機能形成に関与する遺伝子sez6の選択的スプライシング制御の役割

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K17064
• Research Institution: Kochi University
• Principal Investigator: 日高 千晴 高知大学, 教育研究部医療学系基礎医学部門, 助教 (10783673)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 神経突起形成 / sez6 / スプライスバリアント / 大脳皮質

Outline of Annual Research Achievements

神経細胞はシナプス結合と呼ばれる特殊な構造を用いて神経回路網を構築する。この構築された神経回路網は形成されると永続的に固定化されるものではなく、常に「形成と消失を繰り返す」ことで神経回路網構造を維持していると考えられている。近年、シナプス結合の形成に関与するシナプス形成因子が選択的スプライシングを変化させることでスプライスバリアントを変化させ、シナプスの可塑性を生み出すことが明らかとなってきている。この選択的スプライシングによる制御は神経回路網の維持だけではなく、神経回路形成過程においても重要な役割を担っている可能性が十分にある。Sez6は認知機能障害を伴う疾患患者で遺伝子異常が報告されている分子であるが、欠損によりシナプス構造の減少や認知機能障害がマウスで報告されている。
本申請研究では、神経回路形成が著しい時期に高い発現を持ち、神経細胞の樹状突起形成に関与するSez6が選択的スプライシングによりどのような制御を受けているのかを検討する。Sez6は３つのスプライスバリアントを持つことが知られていることから、各スプライスバリアントについて検証を行う。具体的にはスプライスバリアントの神経回路形成過程における動的変化と神経突起形成における機能について解析する。
本年度は各スプライスバリアントの時空間的な動態をマウス脳サンプルを用いて解析した。成体マウス脳では細胞局在を劇的に変化させることが推測されるスプライスバリアントの発現が胎生期と比較して著しく低いことが示唆された。さらにマウス脳領域間の各スプライスバリアントの発現動態はスプライスバリアントごとに異なっていることが明らかとなった。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

各スプライスバリアントの時空間的変化のRNAレベルで確認する実験では各スプライスバリアントで発現の変動が異なることが確認できた。そのため、当初来年度に作成を予定していた各スプライスバリアントの単独発現ベクターの構築を前倒しで着手することとした。

Strategy for Future Research Activity

今年度は作成をしている発現ベクターを用いて、神経培養細胞の形態にどのような影響を与えるかを検証する。さらに、Sez6の各スプライスバリアントが神経活動依存的に発現が変動するかどうかについても検討を行う予定である。

Causes of Carryover

購入予定の実験試薬の納品が年度内では難しかったため、その購入費を次年度に繰り越すこととしたため。