神経回路研究のための新しい性質を持つ逆行性レンチウイルスベクターの開発

2013 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24650169
• Research Institution: Fukushima Medical University
• Principal Investigator: 加藤 成樹 福島県立医科大学, 医学部, 講師 (90443879)
• Keywords: 逆行性遺伝子導入 / レンチウイルスベクター / エンベロープ / 神経回路

Research Abstract

近年我々のグループでは、狂犬病ウイルス糖タンパク質(RVG)およびRVGと水疱性口内炎ウイルス糖タンパク質(VSVG)の一部から構成される融合型糖タンパク質(FuG-C)を用いて、ニューロン特異的逆行性遺伝子導入(Neuron-specific retrograde gene transfer; NeuRet)ベクターを開発した。この外被糖タンパク質であるエンベロープは、アミノ酸配列改変による逆行性遺伝子導入に与える性質の変化が多様であるため、その構造改変を行うことでさらに高頻度な遺伝子導入能を示すタイプの新規エンベロープを獲得できる可能性があった。
平成25年度においては、前年度に引き続き融合型糖タンパク質におけるRVG/VSVGの境界位置の最適化のため、その境界位置をずらした様々なタイプの融合型糖タンパク質を遺伝子組み換えにより作製した。はじめ、RVG/VSVGの境界位置を3アミノ酸ずつずらしたタイプのエンベロープにシュード化した逆行性ベクターを作製して、マウス線条体に注入、4週間後に線条体に投射する神経核への遺伝子導入を免疫組織化学的手法により染色して可視化した。この結果、RVG/VSVGの境界位置がFuG-C型糖タンパク質の位置、またはその前後にもっとも高い遺伝子導入を示す融合型糖タンパク質が存在することを見出した。そこで、FuG-C型の構造を基点とし、RVG/VSVG境界位置を前後に1アミノ酸ずつずらしたタイプの融合型糖タンパク質を作製、それぞれにシュード化した逆行性ベクターを上記同様にマウス線条体に注入して、逆行性遺伝子導入による陽性細胞数の比較を行った。これにより、FuG-C型に対して、VSVG配列が1アミノ酸長い(RVG配列が1アミノ酸短い)タイプの融合型糖タンパク質が最適な境界位置であることを明らかにした。

Research Products

• [Journal Article] Improved transduction efficiency of a lentiviral vector for neuron-specific retrograde gene transfer by optimizing the junction of fusion envelope glycoprotein. (2014)
  • Author(s): Kato, S., Kobayashi, K., and Kobayashi, K.
  • Journal Title: J Neurosci. Methods Volume: 227 Pages: 151-158
  • DOI: 10.1016/j.jneumeth.2014.02.015.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 2. Viral vector-mediated selective and reversible blockade of the pathway for visual orienting in mice. (2013)
  • Author(s): Sooksawate, T., Isa, K., Matsui, R., Kato, S., Kinoshita, M., Kobayashi, K., Watanabe, D., Kobayashi, K., and Isa, T.
  • Journal Title: Front. Neural Circuits Volume: 7 Pages: 162
  • DOI: 10.3389/fncir.2013.00162.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Highly efficient retrograde gene transfer into motor neurons by a lentiviral vector pseudotyped with fusion glycoprotein. (2013)
  • Author(s): Hirano, M., Kato, S., Kobayashi, K., Okada, T., Yaginuma, H., and Kobayashi, K.
  • Journal Title: PLoS ONE Volume: 8 Pages: e75896
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0075896.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Elucidating information processing in primate basal ganglia circuitry: a novel technique for pathway-selective ablation mediated by immunotoxin. (2013)
  • Author(s): Takada, M., Inoue, K., Koketsu, D., Kato, S., Kobayashi, K., and Nambu, A.
  • Journal Title: Front. Neural Circuits Volume: 7 Pages: 140
  • DOI: 10.3389/fncir.2013.00140.
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 高頻度逆行性ベクターによる大脳ー小脳ー基底核ネットワークへの遺伝子導入
  • Author(s): 加藤 成樹, 菅原 正晃, 小林 和人
  • Organizer: 平成25年度 領域ミーティング(CREST)
  • Place of Presentation: 東京・JST東京本部別館1階ホール
• [Presentation] 刺激弁別学習における2種類の主要な視床線条体路の行動生理学的役割/Behavioral and physiological roles of two major thalamostriatal pathways in sensory discrimination learning.
  • Author(s): 加藤 成樹, 深堀良二, 小林 和人
  • Organizer: 第36回日本分子生物学会
  • Place of Presentation: 神戸・神戸ポートアイランド
• [Presentation] Functional control of specific neural pathways in basal ganglia circuit by HiRet.
  • Author(s): Shigeki KATO, Ryoji FUKABORI, Kenta Kobayashi, Hiromu Yawo, Yoshikazu Isomura and Kazuto KOBAYASHI
  • Organizer: Neuroscience 2013
  • Place of Presentation: SanDiego.CA.USA・San Diego Convention Center
• [Presentation] Comparative analysis for behavioral roles of the central lateral and parafascicular nuclear groups projecting to the dorsolateral striatum.
  • Author(s): Shigeki KATO, Ryoji FUKABORI and Kazuto KOBAYASHI
  • Organizer: 第36回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 京都・京都国際会館
• [Book] Gene Therapy (2013)
  • Author(s): Kato, S., Kobayashi, K., Inoue, K., Takada, M., and Kobayashi, K.
  • Total Pages: 12
  • Publisher: InTech