2012 Fiscal Year Annual Research Report

新規Akt基質ガーディンのシナプス可塑性における機能と精神・神経疾患での病態解析

Research Project

Project/Area Number	24390095
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Research Institution	Nagoya University
Principal Investigator	浅井直也名古屋大学, 医学系研究科, 准教授 (80273233)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	永井拓名古屋大学, 医学部附属病院, 准教授 (10377426)
Project Period (FY)	2012-04-01 – 2015-03-31
Keywords	記憶障害 / シナプス可塑性 / 蛋白リン酸 / 疾患モデルマウス / アクチン結合蛋白 / 行動解析
Research Abstract	1.Girdinと海馬依存性の長期記憶との関連性の解明 Girdin変異マウスにおいて、海馬の神経細胞に異常があるかを詳細に調べるために、蛍光レポーターマウスとタモキシフェン誘導性Creリコンビナーゼを組み合わせることで、in vivo神経細胞ラベルを試みた。Nestinプロモーター下にCreERT2を発現するトランスジェニックマウスを用いることにより、生後2週間目でのタモキシフェン投与で海馬の穎粒神経細胞を単一細胞レベルで、樹状突起・スパイン・軸索・シナプス後装置の微細な走行・構造を検出することに成功した。現在、この実験系を用いてGirdinヘテロマウス・リン酸化部位変異マウス・Girdinコンディショナルノックアウトマウスにおける海馬神経の詳細を解析準備中である。また、時期特異的Girdinノックアウトマウスについても、生後1ヶ月でのノックアウトを確認したので、組織学的な解析と行動解析を準備中である。 2.Girdinがシナプス可塑性に働く分子メカニズムの解明 Aktによるリン酸化部位の変異マウスに記憶障害が起こることから、Girdinのリン酸化機能制御が重要と考えられる。個体でのGirdinリン酸化の検出のため、Girdinの各種リン酸化部位に対する抗リン酸化抗体を作成して免疫染色を行ったところ、Y1799リン酸化部位に対する抗体の検出感度が高いことが分かった。この抗体を利用して、PTZ投与によるてんかん発作で、海馬神経を過剰に興奮させたところ、海馬歯状回周囲の分子層と門部において、顆粒状にリン酸化が起こることが判明した。上記のin vivo神経細胞レベルとの組み合わせにより、海馬顆粒細胞の樹状突起とスパインにおいて、リン酸化が起こることが明らかとなり、シナプス可塑性にGirdinリン酸化が機能している可能性が強く示唆された。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason Girdin変異マウスを用いて、海馬での電気生理学的な解析を行い、記憶障害と合致するデータを得ることができた。また、Girdinのリン酸化による機能制御についても、優れた抗リン酸化抗体の作成に成功し、シナプス可塑性に直接に関与する可能性を示唆するデータが得られた。さらに、新たな変異マウスの作成についても順調に自実験が進行している。
Strategy for Future Research Activity	in vivo神経ラベルの系を用いて、変異マウスでのシナブス構造の変化について詳細に解析し、その分子メカニズムを明らかとする。リン酸化部位の新たな変異マウスについての行動学的な解析を行い、海馬依存的な記憶機能を評価する。
Expenditure Plans for the Next FY Research Funding	計画研究に沿って、組織学的・生化学的なGirdinの機能解析を行うとともに、新たな変異マウス作成のために必要な経費の使用を計画している。