2011 Fiscal Year Research-status Report

シナプス後肥厚部に発現するＬＲＰ４の高次神経機能への関与

Research Project

Project/Area Number	23500441
Research Institution	Shinshu University
Principal Investigator	棚橋浩信州大学, 医学系研究科, 准教授 (90236654)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	鈴木龍雄信州大学, 医学系研究科, 教授 (80162965)
Project Period (FY)	2011-04-28 – 2014-03-31
Keywords	神経可塑性 / シナプス / 合指多指症 / 歯数過剰 / 不正咬合 / ノックアウトマウス / 腎臓欠損 / リン酸化
Research Abstract	本研究ではシナプス後肥厚部に局在するレセプタ―蛋白LRP4のKOマウスを作製し、胎生期の脳、成体の脳の神経新生、シナプス新生へのLRP4の関与を調べると共にKOマウスの学習･行動･情動等の高次神経機能を解析することによりLRP4の関与する脳発育、神経回路形成、神経可塑性獲得の仕組みを明らかにする。本年度の実績は、1)LRP4のconventional KOマウス、神経幹細胞特異的（Nestin-Cre）条件付きKOマウス、前脳特異的（CaMK2α-Cre）条件付きKOマウスを作製した。Lrp4 conventional KOマウスはすべて出生直後に呼吸ができずに死亡し、合指多指症が見られた。また殆どのKOマウスに両方／片方の腎臓の欠損が見られた。Nestin-Cre Lrp4条件付きKOマウスもすべて出生直後に呼吸不全で死亡したが、合指多指症、腎臓の欠損は見られなかった。一方、CaMK2α-Cre Lrp4条件付きKOマウスは、同腹のマウスと同様に成長し繁殖可能であり、一部のKOマウスに合指多指症、歯数過剰、不正咬合が見られた。2)Lrp4 conventional KOマウスを用いて胎生期の脳層構造の解析と4週齢のCaMK2α-Cre Lrp4 条件付きKOマウスをBrdU処理して海馬歯状回のBrdU陽性細胞数と4週間後のBrdU陽性細胞の生存率を解析したところ、コントロールとKOマウス間に調べた条件下では有為な差は見られなかった。一方、CaMK2α-Cre Lrp4条件付きKOマウスを用いて電気生理実験、行動科学実験を行うと予備的な結果ではあるが、いくつかの試験においてKOマウスに異常が見られた。3)マウスLRP4を抗原として高感度の抗体を作製する事ができた。抗LRP4リン酸化1900S特異的抗体を作製しin vivoで1900Sのリン酸化が起こっている事が確認できた。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason LRP4のconventional KOマウス、神経幹細胞特異的（Nestin-Cre）条件付きKOマウス、前脳特異的（CaMK2α-Cre）条件付きKOマウスを作製でき、それぞれのKOマウスにコントロールと異なる表現型を見つけることができた。特にCaMK2α-Cre Lrp4条件付きKOマウスでは電気生理実験、行動科学実験を行うと予備的な結果ではあるが、いくつかの試験においてKOマウスに異常を見つけることができた。これらの事から当初研究計画は、おおむね順調に進展している。当初計画以外の進展として高感度の抗マウスLRP4抗体を作製できた事、抗リン酸化特異的抗体の作製は難しいが、抗LRP4リン酸化1900S特異的抗体を作製しin vivoで1900Sのリン酸化が起こっている事が確認できた事があげられる。
Strategy for Future Research Activity	CaMK2α-Cre Lrp4条件付きKOマウスを用いて電気生理実験、行動科学実験を行うと予備的な結果ではあるが、いくつかの試験においてKOマウスに異常が見られたのでより詳細な解析を行う。Lrp4 KOマウス脳におけるシナプス新生の解析、スパインの数、形状、樹状突起の分岐、長さ等の定量解析を行う。抗LRP4リン酸化1900S特異的抗体を用いてリン酸化1900Sの神経可塑性に及ぼす影響を調べる予定である。
Expenditure Plans for the Next FY Research Funding	前年度未使用額が30万円程度あるが、これは当初計画で見込んだよりも安価に物品の購入ができた事。一部購入物品の納品日が次年度となった事。当初計画では海外出張を本年度実施予定であったが、研究の進歩状況により次年度実施する事になった。これらの事が次年度使用額を生じた原因である。次年度の研究費は殆ど動物飼育費、消耗品の購入に用いる。