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神経系の発生・発達におけるGABAの役割のGAD67遺伝子欠損マウスによる解析

研究課題

研究課題/領域番号 13480269
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 神経科学一般
研究機関岡崎国立共同研究機構

研究代表者

小幡 邦彦  岡崎国立共同研究機構, 生理学研究所, 教授 (60013976)

研究分担者 兼子 幸一  岡崎国立共同研究機構, 生理学研究所, 助手 (50194907)
研究期間 (年度) 2001 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
9,500千円 (直接経費: 9,500千円)
2002年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2001年度: 6,100千円 (直接経費: 6,100千円)
キーワードGABA / グルタミン酸脱炭酸酵素 / 遺伝子ノックアウトマウス / GFP / 上丘 / 神経発生 / 遺伝子改変マウス / 小脳 / 聴覚脳幹反応 / 恐怖条件反射
研究概要

中枢神経系の抑制性神経伝達物質であるガンマアミノ酪酸(GABA)の役割をさらに解明するため、その合成酵素であるグルタミン酸脱炭酸酵素(GAD)の2型65,67の遺伝子ノックアウトマウスを作成、解析してきた。ともに脳内GABAが減少して、成熟マウスではけいれんや異常な情動行動を起こすことがわかった。これまでの培養細胞を用いた研究ではGABAがシナプス伝達とともに、発生期で栄養因子に似た各種作用をもつことが報告されたが、生体内で実際に栄養因子的役割を果たしているかは不明である。また発生過程の大脳皮質でGABA性ニューロンが他のニューロンと異なる機構で発生することが明らかにされ、他の脳部位でも同様か否かは明らかにされるべき問題である。本研究では胎児期のGABA量が激減するGAD67ノックアウトマウスとGAD67を蛍光タンパクGFPで置換してGABAニューロンを蛍光標識したノックインマウスを用いてこれら2つの問題をしらべた。誕生直後のノックアウトマウスは口蓋裂のため、誕生しても呼吸不全で生存できないが、誕生直後の呼吸リズムは不規則、微弱であった。誕生前後の動物から摘出延髄脊髄標本を作製して呼吸中枢のニューロン活動を電気生理学的方法でしらべたところ、抑制性シナプス活動の異常が見出されたので、呼吸運動異常が中枢性であると結論された。また口蓋原器の器官培養では口蓋形成は進行することなどから、口蓋裂の発生も脳内GABAの低下にもとづく中枢性のものであることが示唆された。GABAニューロンが発生初期から標識されるノックインマウスで、大脳皮質に似た層構造をとる上丘の発生をしらべた。ここでは大脳皮質と異なり、GABAニューロンが特定の部位で発生して水平移動するのではなく、他のニューロンと同様に発生して放射状に移動することが示された。またきわめて早期にGABA性神経が外部から上丘表面に到達し、しだいに消失することが見出された。発生に何らかの役割を果たしていることが示唆された。また共同研究により、このマウスの大脳皮質におけるGABAニューロンの発生につきスライス標本での生きたニューロンの移動のタイムラプス解析およびBrdU標識を行い、GABAニューロンが水平移動中も分裂を行い、また一部放射状移動も行うことを見出した。

報告書

(3件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (21件)

  • [文献書誌] O Stork, S Stoke, HC Pepe, K Obata: "Identification of genes expressed in the amygdaladuring the formation of fear memory"Learning and Memory. 8. 209-219 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamagata Y, Jovanovic JN, Czemik AJ, Greengard P, Obata K: "Bidirectional changes in synapsin I phosphorylation at MAP kinase-dependent sites by acute neuronal excitation in vivo"J Neurochem. 80. 835-842 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Stork O, Ji FY, Obata K: "Reduction of extracellular GABA in the mouse amygdala during and following confrontation with a conditioned fear stimulus"Neurosci Lett. 327. 138-142 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Stork O, Kojima N, Stork S, Kume N, Obata K: "Resistance to alcohol withdrawal-induced behaviour in Fyn transgenic mice and its reversal by ifenprodil"Mol Brain Res. 105. 126-135 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Stork O, Yamanaka H, Stork S, Kume N, Obata K: "Altered conditioned fear behavior in glutamate decarboxylase 65 null mutant mice"Genes Brain Behav. 2. 65-70 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ebihara S, Obata K, Yanagawa Y: "Mouse vesicular GABA transporter gene : genomic organization transcriptional regulation and chromosomal localization"Mol Brain Res. 110. 126-139 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 柳川右千夫, 小幡邦彦: "バイオサイエンスの新世紀 第12巻 感覚器官と脳内情報処理"共立出版(御子柴克彦, 清水隆夫編). 250 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ebihara S, Obata K & Yanagawa Y.: "Mouse vesicular GABA transporter gene : genomic organization, transcript tional regulation and chromosomal localization"Mol Brain Res. 110. 126-139 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Stork O, Yamanaka H, Stork S, Kume N & Obata K.: "Altered conditioned fear behavior in glutamate decarboxylase 65 null mutant mice"Genes Brain Behav. 2. 65-70 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Stork O, Kojima N, Stork S, Kume N & Obata K.: "Resistance to alcohol withdrawal-induced behaviour in Fyn transgenic mice and its reversal by ife nprodil"Mol Brain Res. 105. 126-135 (2002)

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    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Stork O, Ji FY & Obata K.: "Reduction of extracellular GABA in the mouse amygdala during and following confrontation with a conditioned fear stimulus"Neurosci Lett. 327. 128-142 (2002)

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    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamagata Y, Jovanovic JN, Czernik AJ, Greengard P & Obata K.: "Bidirectional changes in synapsin I phosphorylation at MAP kinase-dependent sites by acute neuromal excitation in vivo"J Neurochem. 80. 835-842 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Stork O, Stork S, Pepe HC & Obata K.: "Identification of genes expressed in the amygdala during the formation, of fear memory"Learning and Memory. 8. 209-219 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamagata Y, Jovanovic JN, Czernik AJ, Greengard P, Obata K: "Bidirectional changes in synapsin I phosphorylation at MAP kinase-dependent sites by acute neuronal excitation in vivo"J Neurochem. 80. 835-842 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Stork O, Ji FY, Obata K: "Reduction of extracellular GABA in the mouse amygdala during and following confrontation with a conditioned fear stimulus"Neurosci Lett. 327. 138-142 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Stork O, Kojima N, Stork S, Kume N, Obata K: "Resistance to alcohol withdrawal-induced behaviour in Fyn transgenic mice and its reversal by ifenprodil"Mol Brain Res. 105. 126-135 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Ebihara S, Obata K, Yanagawa Y: "Mouse vesicular GABA transporter gene : genomic organization, transcriptional regulation and chromosomal localization"Mol Brain Res. 110. 126-139 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Stork O, Yamanaka H, Stork S, Kume N, Obata K: "Altered conditioned fear behavior in glutamate decarboxylase 65 null mutant mice"Genes Brain Behav. 2. 1-6 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 小幡邦彦: "GABA合成酵素(GAD)ノックアウトマウスでみたGADとGABAの作用"脳と神経. 54. 1034-1040 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 柳川右千夫, 小幡邦彦: "感覚器官と脳内情報処理 7-8章GABAトランスポーター"共立出版(御子柴克彦・清水隆夫編). 260 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Stork 0, Stork S, Pape HC, Obata K: "Identification of Genes Expressed in the Amygdala During the Formation of Fear Memory"Learning & Memory. 8. 209-219 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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