2014 Fiscal Year Annual Research Report
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25290021
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
植村 健 信州大学, 学術研究院医学系, 准教授 (00372368)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 脳・神経 / 小脳 / 神経回路網形成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脳神経回路網形成におけるNRXNsの役割を明らかにするために、小脳顆粒細胞（平行線維）特異的にNrxn1,2,3を欠損する遺伝子改変マウスの樹立と解析を行なった。小脳顆粒細胞選択的Nrxn1,2,3欠損マウスは重篤な運動失調を示し、ローターロッドテストを用いて運動協調を評価した結果、コントロール群に比べNrxn1,2,3欠損マウスは著しく運動協調が低下していることが明らかとなった。また、免疫組織学的解析から小脳顆粒細胞特異的Nrxn1,2,3欠損マウスは生後発達に伴い小脳顆粒細胞が欠落していき、１１週令においては大多数の小脳顆粒細胞が消失していることが明らかとなった。これらの結果は、NRXNsが小脳神経回路網形成・維持に必須の分子であることを示しており、脳におけるNRXNsの役割を解明する上で重要な知見となると考えられる。さらに、GluRδ2-Cbln1-NRXN三者複合体の受容体下流シグナルをスクリーニングし、GST pull-downアッセイにより複数の下流シグナル候補分子を得ることができた。今後、候補分子のノックダウンまたは結合阻害実験等で結合の生理的意味を解析していくことでシナプス形成、機能制御のメカニズムの全貌が明らかになっていくものと考えている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
遺伝子欠損マウスは重篤な運動失調を示すことから野生型マウスに比べ生存率が低く、遺伝子欠損マウスの解析が当初予定よりやや遅れている。その他についてはおおむね順調に進展している。受容体の下流シグナルの探索につては本年度までに複数の候補分子が得られておりおおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、遺伝子改変マウスの解剖学的解析を行なう予定である。光学顕微鏡での解析に加えて電子顕微鏡を用いてより詳細に解析を行なう。また、小脳の各葉によりNrxnsの欠損効率、時期が異なることが明らかになっており、解剖学的解析は３－１１週齢まで経時的に解析していく予定である。また小脳顆粒細胞が欠落していく原因を培養小脳顆粒細胞を用いて解析する。培養小脳顆粒細胞にCre発現ベクターを導入することでNrxnsを欠損させ、Nrxnsのシナプス形成、シナプス前終末における機能を解析するとともに、個体における小脳顆粒細胞死を引き起こすメカニズムを解析していく予定である。受容体の下流で働くシグナル候補分子については、shRNA発現ベクターを構築しており、ノックダウン効率をHEK293T細胞を用いて検証し、ノックダウンが確かめられたベクターを培養神経細胞に導入し、シナプス形成に与える影響を解析していく。
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| Causes of Carryover |
小脳顆粒細胞特異的Nrxns欠損マウスの解析において、小脳顆粒細胞が発達に伴い欠落していくといった想定外の表現系が得られている。そこで今後、繁殖規模を大きくするともに、遺伝子改変マウスから培養小脳顆粒細胞を作成し、初代培養系において集中的に解析していくことになったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
培養小脳顆粒細胞を解析していく上でのマウス飼育費、免疫組織学的な解析に用いる抗体等の購入、解析機器の購入に使用する予定である。
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[Journal Article] Mechanisms of splicing-dependent trans-synaptic adhesion by PTPδ-IL1RAPL1/IL-1RAcP for synaptic differentiation2015
Author(s)
Yamagata A, Yoshida T, Sato Y, Goto-Ito S, Uemura T, Maeda A, Shiroshima T, Iwasawa-Okamoto S, Mori H, Mishina M, Fukai S
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 6
Pages: 6926
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] IL1RAPL1 knockout mice show spine density decrease, learning deficiency, hyperactivity and reduced anxiety-like behaviours2014
Author(s)
Yasumura M, Yoshida T, Yamazaki M, Abe M, Natsume R, Kanno K, Uemura T, Takao K, Sakimura K, Kikusui T, Miyakawa T, Mishina M
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Journal Title
Scientific Reports
Volume: 4
Pages: 6613
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] The Atmospheric Scanning Electron Microscope (ASEM) Observes Axonal Segmentation and Synaptic Induction in Solution2014
Author(s)
2.佐藤 主税, 木下 貴明, 植村 健, 平野 和己, 川田 正晃, 西山英利, 佐藤 真理, 海老原 達彦, 須賀三雄, 西原祥子
Organizer
2014 Microscopy & Microanalysis meeting
Place of Presentation
ハートフォード, アメリカ合衆国
Year and Date
2014-08-05
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