2014 Fiscal Year Annual Research Report
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24687010
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| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
大西 暁士 独立行政法人理化学研究所, 多細胞システム形成研究センター, 研究員 (70569102)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 網膜 / 視細胞 / 中心窩 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
網膜神経細胞の分化および生理機能を担う分子メカニズムはサブタイプレベルで解明が進む一方、これらサブタイプ同士の神経回路形成を担う分子機序は未解明である。昨年度は錐体視細胞のサブタイプ特異的な回路形成に関与する分子群の探索を進め、成体マウス網膜において緑色感受性錐体視細胞を多く発現する背側部分で高く発現する分子Aldh1a1およびCyp1b1を特定した。これらの分子はレチノイン酸を合成する機能を持ち、錐体細胞の発生に関与するレチノイドX受容体のリガンドを供給している可能性が示唆される。本年度はこれらの分子について機能解析を行い、以下の結果を得た。
まず、Aldh1a1およびCyp1b1の機能についてin vitroおよびin vitoで検討した。培養細胞において両分子およびレチノイドX受容体へのリガンド活性化能を培養細胞に共発現させると、レチノイドX受容体の転写活性の上昇が認められた。さらにヒト型のCYP1B1では転写活性が3倍程度に上昇した。次にAldh1a1, Cyp1b1のダブルノックアウトマウスを作製しレチノイドX受容体への影響を観察するために錐体視細胞サブタイプの発生パターンを検証した。青色感受性錐体視細胞の減少は認められたものの、レチノイドX受容体のノックアウトマウス網膜の表現型を完全に再現するに至らなかった。即ち、錐体視細胞におけるレチノイドX受容体の転写活性はAldh1a1, Cyp1b1以外の分子にも制御を受ける可能性が示唆された。Aldh1a1は明順応環境において発現量が上昇するが、トランスクリプトーム解析によりAldh1a1およびCyp1b1以外で発現量の変化する分子が得られた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
解析したノックアウトマウスに交配率が悪い系統があり、解析に必要な匹数の確保に時間を要した。加えて、供与を依頼した研究機関で目的の遺伝子改変マウスが維持されていない事が判明し、マウスの自作が必要となり時間を要した。
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| Strategy for Future Research Activity |
赤緑錐体視細胞が局在する霊長類中心窩部分およびマウス背側部分の網膜で高い発現を示す遺伝子の解析を進める。発生期の霊長類網膜におけるAldh1a1の発現がマウスと異なるので、発現パターンを再現した遺伝子改変マウスの作製を進める。また、Aldh1a1, Cyp1b1は視細胞以外の網膜神経細胞でも発現が認められるため、これらのノックアウトマウスにおいて視細胞以外の網膜神経細胞のサブタイプ分化および視覚情報処理について、免疫組織化学的および行動学的解析を進める。
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| Causes of Carryover |
平成26年度に赤緑錐体視細胞が局在する霊長類中心窩部分およびマウス背側部分の網膜で高い発現を示すAldh1a1遺伝子の機能解析を進め、錐体視細胞の機能への関与が示唆される遺伝子の発現変化が認められた。加えて、発生期の霊長類網膜におけるAldh1a1の発現がマウスと異なる事が分かり、発現パターンを再現した遺伝子改変マウスの作製に着手した。マウスの解析および学会発表が次年度になるため未使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
遺伝子改変マウスの作製が完全に完了するのが来年度になる。またこれに掛けあわせる遺伝子改変マウスを海外研究機関から輸入する予定であるが、輸送可能な週齢は来年度となる。これらの費用および解析費用の経費を充てる。また、解析結果の学会発表および論文投稿を次年度に予定しており、これらの経費に充てることとしたい。
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