2011 Fiscal Year Annual Research Report
ウイルスベクターを使った皮質回路研究:6層ニューロンの種間、領野間比較
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22500300
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| Research Institution | National Institute for Basic Biology |
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Principal Investigator |
渡我部 昭哉 基礎生物学研究所, 脳生物学研究部門, 准教授 (40290910)
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| Keywords | 大脳皮質回路 / ウイルスベクター / 蛍光タンパク質 / レンチウイルス / 逆行性感染 / TET誘導 / 6層ニューロン / マーモセット |
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| Research Abstract |
この研究課題は、6層ニューロンの投射タイプ特異的な特徴を明らかにし、その種差、領野差を解明することを目的として計画した。そのための手法として、逆行性レンチウイルスベクターを使った遺伝子導入法の改良を進め、さらにチャンネルロドプシンを使った新しい機能結合解析法を開発することを目指している。本年度は、この目的に沿って以下の3点について研究を行った。
(1)逆行性感染系の改良:TETシステムを応用することで、2点間をつなぐニューロン特異的に遺伝子発現を導入させる新手法TEDI(TET-DoubleInfection)法を開発した。この手法を使えば、目的外の細胞感染による邪魔のない観察が可能になる。今年度は、より局所へのダメージが少なく、よりロバストな感染を目指してアデノ随伴ウイルス系との併用を試み、一定の成功を収めた。ただし、局所ダメージ、感染効率ともに、期待ほどの成果が得られなかったので、血清型の異なるベクター系をテスト中である。
(2)回路解析ツールの改良:細胞内局在を制御するためのタグ付き蛍光タンパクをマウス脳に注入し、発現解析を行ったが、細胞内局在は期待ほどは特異的でなかった。
(3)マーモセット脳へのレンチウイルスベクターの注入:マウスで逆行性効率の高い新規逆行性ベクター(C型)をマーモセット脳に注入したところ、感染効率が著しく低いことが分かった。現在、B型のベクターで再テストを行っている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
細胞内局在タグ、ウイルスベクター系の改良は、ともに計画していた実験は行ったが、期待していた成果は得られなかった。オプトジェネティック解析系は、遺伝子導入系の開発が遅れているので、実行を見合わせている。全般として予定よりも遅れているが、ウイルスベクターに関して、情報は多く得られつつある。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究課題の鍵を握るのは、ウイルスベクターによる遺伝子導入法である。経験の蓄積により、問題点と、手法の限界がある程度分かって来た。我々の使用しているウイルスベクターは、増殖能を持たないため、毒性が低い代わりに発現量が低い。TETシステムで増幅したとしても、ニューロンのすみずみまで蛍光タンパクを満たすことは難しい。従って、この手法は比較的簡便なスクリーニングとして使った方が良いだろう。ためには、多重感染する必要がある。逆行性感染はどうしてもことはかなり困難である。例えば、皮質脳実質への注入は、液量と拡散の程度において限界がある。方法に問題があったが、現在進行中のAAV血清型テストの結果を踏まえ、TET2重感染法をチャンネルロドプシン発現に応用することを今年度は試みる。
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