2020 Fiscal Year Annual Research Report
Generation of humanized mouse models via genome editing to elucidate molecular basis for neurodevelopmental diversities
Publicly Offered Research
| Project Area | Integrative research toward elucidation of generative brain systems for individuality |
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| Project/Area Number |
19H04922
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| Research Institution | National Center of Neurology and Psychiatry |
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Principal Investigator |
井上 由紀子 国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, 神経研究所 疾病研究第六部, リサーチフェロー (30611777)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ゲノム編集 / 遺伝子改変マウスモデル / CRISPR/Cas9 / オキシトシン受容体 / エンハンサー活性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脳神経系発生発達の多様性は、ゲノムの個体差を基に、環境因子の影響が加わって生み出されると考えられる。そのような「個性創発」メカニズムを客観的・科学的に理解することを目指す本研究領域において、ヒトでは計測できないゲノム改変による脳活動・行動様式の変化を検証可能なモデル動物は重要な役割を担う。特に遺伝学の基盤が充実しているマウスに関しては、近年のゲノム編集技術の進展により、短期間で遺伝子改変個体を作製可能になった。本課題では、最先端のCRISPR/Cas9システムを駆使して、以下の研究と支援を行った。
(1) 社会性行動を促進的に制御することが知られるオキシトシン は、脳内に広く分布するオキシトシン受容体を介して、神経細胞の機能を修飾する。オキシトシン受容体遺伝子のイントロン配列内にある一塩基多型が、社会性行動の多様性と関連することが盛んに報告されているが、その神経科学的メカニズムは謎のままである。上述のイントロン配列はマウスとヒトでは全く異なる。ヒトのイントロン配列の個体差と受容体発現様式との関わりを探るため、この配列に遺伝子発現調節機能（エンハンサー活性）があるかどうかをマウス受精卵を用いてトランスジェニックマウスを作製する方法によりマウス脳内で調べた。その結果、大脳皮質・海馬・視床核・扁桃体にエンハンサー活性があることを見出し、イントロン配列の個体差がオキシトシン 受容体発現様式に影響を与えうることが示唆された。
(2) マウス脳内でオキシトシン受容体を発現する神経細胞を可視化・操作するためのツールとして、新たなゲノム編集マウス4系統を開発し、論文発表した。
(3) 領域内研究課題に対して、ゲノム編集によるマウスモデルを迅速に提供することにより研究推進を大きく支援し、複数の論文発表につなげた。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Remarks |
マウスを用いた実験に対するCOVID19の影響を受け、研究費の一部を令和３年度へ繰越したことにより、領域内共同研究を含めた複数の研究成果を発表することができた。
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