2013 Fiscal Year Annual Research Report
発達障害原因遺伝子ＣＤＫＬ５のプロテオミクスとＫＯマウス解析による包括的機能解明
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23500381
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
田中 輝幸 東京大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (10246647)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
天野 睦紀 名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (90304170)
水口 雅 東京大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (20209753)
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| Keywords | てんかん / 発達障害 / シナプス / キナーゼ / ノックアウトマウス / 海馬 / レット症候群 / プロテオーム |
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| Research Abstract |
【結果】本年度は、我々が作製したCyclin-dependent kinase-like 5 (CDKL5)ノックアウト(KO)マウスの、海馬CA1錐体細胞樹状突起スパインの形態・分類・密度解析、海馬スライス電気生理学的解析、興奮性シナプス蛋白及び足場蛋白解析などを行った。その結果、海馬錐体細胞樹状突起スパインの長さ、密度、形態分類異常、海馬LTP(長期増強現象)におけるNMDA受容体依存性の興奮性の異常、興奮性シナプス受容体サブユニット蛋白及び足場蛋白の異常、等を同定した。
CDKL5のリン酸化基質の網羅的同定を目的としたインタラクトーム解析のため、マウスCDKL5のN末端側キナーゼドメイン（野生型、及び活性欠失変異体）のGST標識体をbaculovirus発現システムを用い作製し、プロテオーム解析を用いたリン酸化基質の網羅的スクリーニングを行い、幾つかの基質候補が得られた。各候補蛋白について、組換え蛋白を精製し、CDKL5キナーゼを用いて、キナーゼアッセイ、プルダウンアッセイを行った。
【意義・重要性】 本年度の研究成果によって、Cdkl5 KOマウスにおいて、記憶・学習に極めて重要な役割を果たす海馬神経細胞樹状突起スパインの密度、長さ、形態分類の異常、更にシナプス受容体サブユニット蛋白及び足場蛋白の異常が明らかとなった。CDKL5のシナプス機能調節における機能不全が、CDKL5遺伝子変異に伴う神経発達障害の分子基盤であることを強く示唆し、ヒトの病態機序解明のための大きな進歩と考えられる。
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[Presentation] Functional studies of the CDKL5, a causative gene of neurodevelopmental disorder, by interactome screening and loss-of-function analysis2013
Author(s)
Kosuke Okuda, Aya Watanabe, Shizuka Kobayashi, Toshiya Manabe, Keizo Takao, Tsuyoshi Miyakawa, Masahiro Fukaya, Hiroyuki Sakagami, Tomoki Nishioka, Mutsuki Amano, Kozo Kaibuchi, Masashi Mizuguchi, Teruyuki Tanaka
Organizer
第36回日本神経科学大会
Place of Presentation
京都市
Year and Date
20130620-20130623
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