マウス遺伝学と電気穿孔法の融合による大脳皮質バレル野形成機構の解明

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22700347
• Research Institution: National Institute of Genetics
• Principal Investigator: 水野 秀信 国立遺伝学研究所, 個体遺伝研究系, 助教 (00567159)
• Keywords: 遺伝学 / 神経科学 / バレル皮質 / 電気穿孔法 / in vivoイメージング / 2光子顕微鏡

Research Abstract

発達期の大脳皮質では、多種多数の神経細胞間で複雑な神経回路が形成されるが、回路形成においてin vivoで個々の神経細胞がどのように挙動するか、どのような分子メカニズムが関与するかは不明な点が多い。本研究は、マウス大脳バレル皮質の形成過程をモデルとし、所属研究室保有の遺伝子組換マウスと、申請者の持つ遺伝子導入技術(子宮内電気穿孔法)を組み合わせ、さらに二光子観察系を立ち上げることで、大脳皮質神経回路のin vivoでの継時的な形成過程と、回路形成の分子・細胞メカニズムを明らかにすることを目的としている。平成22年度は、バレル皮質の継時的な形成過程を明らかにするために以下の実験を行った。(1)子宮内電気穿孔法により蛍光蛋白質を導入すると、多数の神経細胞が標識されるため、個々の細胞の形態解析は困難である。Cre-loxPシステムを改良することにより、バレル皮質単一神経細胞を高輝度に標識する方法を確立した。(2)可視化されたバレル皮質単一神経細胞をin vivo二光子観察する手法を確立した。現在、バレル皮質神経細胞の発達過程を解析中であり、研究は当初の計画通り順調に研究は進展している。今後、これらの実験結果の検証を進めると共に、所属研究室保有のバレル皮質に形成異常の見られる各種遺伝子組換マウスを二光子観察することにより、バレル皮質形成の分子・細胞メカニズムを明らかにしたいと考えている。