グルタミン酸脱炭酸酵素の誘導型ノックアウトマウスを用いたGABAの機能の解明

• 研究課題/領域番号: 15500220
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 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: 群馬大学 (2004-2005); 岡崎国立共同研究機構 (2003)
• 研究代表者: 柳川 右千夫 群馬大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (90202366)
• 研究期間 (年度): 2003 – 2005
• 研究課題ステータス: 完了 (2005年度)
• 配分額: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円); 2005年度: 900千円 (直接経費: 900千円); 2004年度: 900千円 (直接経費: 900千円); 2003年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
• キーワード: GABA / グルタミン酸脱炭素酵素 / ノックアウトマウス / GAD65 / GAD67 / 精巣上体 / 胸腺 / グルタミン酸脱炭酸酵素 / 味覚 / 糖尿病

研究概要

GABAは、神経系における主要な抑制性伝達物質として運動や感覚情報処理など脳の機能を構築する上で中心的役割を果たしている。GABAは、グルタミン酸脱炭酸酵素(GAD ; GAD65,GAD67の2型存在)によって合成される。本研究では、GAD遺伝子の誘導型ノックアウトマウスの作成を目指した。また、味覚情報処理におけるGABAの役割、非神経系組織におけるGABA陽性細胞について検討した。
GAD67遺伝子完全ノックアウトマウスは口蓋裂で出生日に死亡するので、アダルトでのGAD67分子の機能が不明である。従って、tetracycline-controlled transactivator(tTA)システムを利用した誘導型GAD67ノックアウトマウスの作成を目指した。誘導型GAD67ノックアウトマウス作成には、GAD67遺伝子にtTA2をノックインした遺伝子改変マウス(GAD67-tTA2マウス)が必要である。そこで、ターゲティングベクターを作成し、ES細胞に導入後、Southern法によるスクリーニングを行い、相同組み換えをおこした複数のESクローンを同定した。今後は、このESクローンを用いてキメラマウスを作成し、最終的にGAD67-tTA2マウスを作成する。
味覚情報処理におけるGABAの役割を明らかにする目的で、GAD65ノックアウトマウスを解析した。四基本味に対する嗜好性では、GAD65ノックアウトマウスと野生型マウスに有意の差は認められなかった。ショ糖と塩酸キニーネの混合味に対する嗜好性では、GAD65ノックアウトマウスで溶液摂取量の低下が観察された。この結果は、混合味のような複雑な味の情報処理にGABAが関与していることを示唆する。
非神経系におけるGABAの機能を明らかにする目的で、胸腺と雄生殖器とにおけるGABA陽性細胞を探索した。その結果、精巣上体のapical細胞と胸腺髄質にある上皮細胞がGABA陽性細胞であることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Electrophysiological and morphological characteristics of GABAergic respiratory neurons in the mouse pre-Boetzinger complex. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kuwana, S., Yanagawa, Y.et al.
  • 雑誌名: Eur. J. Neurosci. 23 ページ: 667-674
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Antigen-presenting cells expressing glutamate decarboxylase 67 were identified as epithelial cells in glutamate decarboxylase 67-GFP knock-in mouse thymus. (2006)
  • 著者名/発表者名: Maemura, K., Yanagawa, Y.et al.
  • 雑誌名: Tissue Antigens 67 ページ: 198-206
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Electrophysiological and morphological characteristics of GABAergic respiratory neurons in the mouse pre-Boetzinger complex. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kuwana, S., Tsunekawa, N., Yanagawa, Y., Okada, Y., Kuribayashi, J., Obata, K.
  • 雑誌名: Eur.J.Neurosci. 23 ページ: 667-674
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Antigen presenting cells expressing glutamate decarboxylase 67 were identified as epithelial cells in glutamate decarboxylase 67-GFP knock-in mouse thymus. (2006)
  • 著者名/発表者名: Maemura, K., Yanagawa, Y., Obata, K., Dohi, T., Egashira, Y., Shibayama, Y., Watanabe, M.
  • 雑誌名: Tissue Antigen 67 ページ: 198-206
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Antigen-presenting cells expressing glutamate decarboxylase 67 were identified as epithelial cells in glutamate decarboxylase 67-GFP knock-in mouse thymus (2006)
  • 著者名/発表者名: Maemura, K., Yanagawa, Y.et al.
  • 雑誌名: Tissue Antigens 67 ページ: 198-206
• [雑誌論文] Electrophysiological and morphological characteristics of GABAergic respiratory neurons in the mouse pre-Boetzinger complex (2006)
  • 著者名/発表者名: Kuwana, S., Yanagawa, Y.et al.
  • 雑誌名: Eur.J.Neurosci. 23 ページ: 667-674
• [雑誌論文] Activity-dependent maturation of excitatory synaptic connections in solitary neuron cultures of mouse neocortex. (2005)
  • 著者名/発表者名: Takada, N., Yanagawa, Y.et al.
  • 雑誌名: Eur. J. Neurosci. 21 ページ: 422-430
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Development of GABAergic neurons from the ventricular zone in the superior colliculus of the mouse. (2005)
  • 著者名/発表者名: Tsunekawa, N., Yanagawa, Y.et al.
  • 雑誌名: Neurosci. Res. 51 ページ: 243-251
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] GABAergic neurons in inferior colliculus of the GAD67-GFP"knock-in"mouse : Electrophysiological and morphological analysis (2005)
  • 著者名/発表者名: Ono, M., Yanagawa, Y.et al.
  • 雑誌名: Neurosci. Res. 51 ページ: 475-492
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Nicotinic acetylcholine receptor subtypes involved in facilitation of GABAergic inhibition in mouse superficial superior colliculus. (2005)
  • 著者名/発表者名: Endo, T., Yanagawa, Y.et al.
  • 雑誌名: J. Neurophysiol. 94 ページ: 3893-3902
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Activity-dependent maturation of excitatory synaptic connections in solitary neuron cultures of mouse neocortex. (2005)
  • 著者名/発表者名: Takada, N., Yanagawa, Y., Komatsu, Y.
  • 雑誌名: Eur.J.Neurosci. 21 ページ: 422-430
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Development of GABAergic neurons from the ventricular zone in the superior colliculus of the mouse. (2005)
  • 著者名/発表者名: Tsunekawa, N., Yanagawa, Y., Obata, K.
  • 雑誌名: Neurosci.Res. 51 ページ: 243-251
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] GABAergic neurons in inferior colliculus of the GAD67-GFP "knock-in" mouse : Electrophysiological and morphological properties. (2005)
  • 著者名/発表者名: Ono, M., Yanagawa, Y., Koyano, K.
  • 雑誌名: Neurosci.Res. 51 ページ: 475-492
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Nicotinic acetylcholine receptor subtypes involved in facilitation of GABAergic inhibition in mouse superficial superior colliculus. (2005)
  • 著者名/発表者名: Endo, T., Yanagawa, Y., Obata, K., Isa, T.
  • 雑誌名: J.Neurophysiol. 94 ページ: 3893-3902
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Nicotinic acetylcholine receptor subtypes involved in facilitation of GABAergic inhibition in mouse superficial superior colliculus (2005)
  • 著者名/発表者名: Endo, T., Yanagawa, Y.et al.
  • 雑誌名: J.Neurophysiol. 94 ページ: 3893-3902
• [雑誌論文] Activity-dependent maturation of excitatory synaptic connections in solitary neuron cultures of mouse neocortex (2005)
  • 著者名/発表者名: Takada N., Yanagawa, Y., et al.
  • 雑誌名: Eur.J.Neurosci. 21 ページ: 422-430
• [雑誌論文] Development of GABAergic neurons from the ventricular zone in the superior coliculus of the mouse. (2005)
  • 著者名/発表者名: Tsunekawa, N., Yanagawa, Y., et al.
  • 雑誌名: Neurosci.Res. 51 ページ: 243-251
• [雑誌論文] GABAergic neurons in interior colliculus of the GAD67-GFP "knock-in" mouse : electrophysiological and morphological properties. (2005)
  • 著者名/発表者名: Ono, M., Yanagawa, Y., et al.
  • 雑誌名: Neurosci.Res. 51 ページ: 475-492
• [雑誌論文] Development of autoimmune diabetes in glutamic acid decarboxylase 65 (GAD65) knockout NOD mice. (2004)
  • 著者名/発表者名: Yamamaoto, T., Yanagawa, Y.et al.
  • 雑誌名: Diabetologia 47 ページ: 221-224
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Altered taste function in mice deficient in the 65-kDa isoform of glutamate decarboxylase. (2004)
  • 著者名/発表者名: Shimura, T., Yanagawa, Y.et al.
  • 雑誌名: Neurosci. Lett. 356 ページ: 171-174
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Development of stellate and basket cells and their apoptosis in mouse cerebellar cortex. (2004)
  • 著者名/発表者名: Yamanaka, H., Yanagawa, Y.et al.
  • 雑誌名: Neurosci. Res. 50 ページ: 13-22
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Development of autoimmune diabetes in glutamic acid decarboxylase 65 (GAD65) knockout NOD mice. (2004)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, T., Yamamoto, E., Tashiro, F., Sato, T., Noso, S., Tamura, S., Yanagawa, Y., Miyazaki, J.
  • 雑誌名: Diabetologia 47 ページ: 221-224
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Altered taste function in mice deficient in the 65-kDa isoform of glutamate decarboxylase. (2004)
  • 著者名/発表者名: Shimura, T., Watanabe, U., Yanagawa, Y., Yamamoto, T.
  • 雑誌名: Neurosci.Lett. 356 ページ: 171-174
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Development of stellate and basket cells and their apoptosis in mouse cerebellar cortex. (2004)
  • 著者名/発表者名: Yamanaka, H., Yanagawa, Y., Obata, K.
  • 雑誌名: Neurosci.Res. 50 ページ: 13-22
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Development of stellate and basket cells and their apoptosis in mouse cerebllar cortex. (2004)
  • 著者名/発表者名: Yamanaka H., Yanagawa, Y., et al.
  • 雑誌名: Neurosci.Res. 50 ページ: 13-22
• [文献書誌] Yamamoto, T., Yanagawa Y., et al.: "Development of autoimmune diabetes in glutamic acid decarboxylase 65(GAD65) knockout NOD mice."Diabetologia. 47. 221-224 (2004)
• [文献書誌] Shimura T., Yanagawa, Y., et al.: "Altered taste function in mice deficient in the 65-kDa isoform of glutamate decarboxylase."Neurosci.Lett.. 356. 171-174 (2004)