ミエリン形成の発光観察と操作によるアダルトミエリネーション仮説の検証

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K07712
• Research Institution: University of Toyama
• Principal Investigator: 石本 哲也 富山大学, 学術研究部医学系, 助教 (40397170)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 和泉 宏謙 富山大学, 医学部, 技術専門職員 (00377342)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: ミエリン / 生体イメージング / ルシフェラーゼ / トランスジェニックマウス / 脳

Outline of Annual Research Achievements

ミエリンを形成中の新生オリゴデンドロサイトにのみ発現するBCAS1遺伝子に申請者は注目し、この蛋白質の発現を指標に新生オリゴデンドロサイトの時空間的発生パターンを解析しようと試みた。この目的のため、Bacteria Artificial Chromosomeを利用した、BCAS1プロモーター制御下にルシフェラーゼとCreERT2蛋白質が発現するトランスジェニックマウスを作製した。作製されたトランスジェニックマウスの遺伝子配列は計画通りであった。ルシフェラーゼの基質であるルシフェリンをトランスジェニックマウス腹腔に注射し、ルシフェラーゼの発光が計測できるか微量発光解析装置を用いて調べたところ、脳のみから発光が計測された。オリゴデンドロサイトは脳のみに存在することから、計測された発光が、BCAS1発現細胞、つまり新生オリゴデンドロサイトから発せられたものであることを示唆する。一方で、トランスジェニックマウスからの発光が非常に弱いという問題点も同時に露呈した。ウエスタンブロット、免疫組織化学で解析した結果、ルシフェラーゼ蛋白質の発現量が少ないことが発光量が少ない原因であることが分かった。これにより、ルシフェラーゼとBCAS1蛋白質が同じ細胞で発現していることが確認できていない。トランスジェニックマウス脳中の発光細胞がBCAS1発現細胞であることを何らかの方法で確認するか、ルシフェラーゼの発現量の多いトランスジェニックマウスを再度作製しなおすかのどちらかが必要となる。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

トランスジェニックマウスを作製したが、想定したよりもトランスジーンの発現量がすくなく、再度のトランスジェニックマウス作製を計画している。このため計画に遅れが生じた。また、新型コロナウイルス流行を受けて、緊急事態宣言が出され、教職員においても原則研究中止となった。このため実験動物の飼育数を必要最小限にした。緊急事態宣言が解除されても、実験に使用できる数の動物を確保するのに時間がかかった。

Strategy for Future Research Activity

トランスジェニックマウスに関しては、再度作成しなおす方針である。なおルシフェラーゼ、CreERT2という2種類の蛋白質を発現するトランスジェニックではなく、CreERT2のみを発現させることで、トランスジーンの構造をシンプルにし、発現量の増大をもくろむ。またBCAS1特異的抗体を用いた免疫組織化学による新生オリゴデンドロサイトの発現解析も行う。

Causes of Carryover

新型コロナウイルス蔓延によって学会が軒並み中止になり、旅費が未使用のまま残った。また、緊急事態宣言の期間中は研究活動も縮小となったため、試薬等物品の使用量も当初予測より少なかった。