運動神経軸索ガイダンス異常を示す変異マウスの原因遺伝子の同定

• 研究課題/領域番号: 15500227
• 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: 神経解剖学・神経病理学
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 桝 和子 筑波大学, 大学院・人間総合科学研究科, 講師 (50344883)
• 研究分担者: 桝 正幸 筑波大学, 大学院・人間総合科学研究科, 教授 (20243032)
• 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: 3,700千円 (直接経費: 3,700千円); 2005年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円); 2004年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円); 2003年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
• キーワード: 運動神経 / 発生・分化 / 遺伝子 / 変異マウス / ゲノム / 脳。神経 / 脳・神経 / 軸索ガイダンス / マウス / オプショナルクローニング

研究概要

遺伝的に特定の運動神経枝が欠損することが原因で、支配筋に神経原性の筋萎縮がおこる変異マウスを用い、その原因遺伝子を同定し、機能解析をすることによって、運動神経軸索ガイダンスの仕組みを分子レベルで明らかにすることを目的として行った。
平成14年度までに行った連鎖解析により原因遺伝子座の候補領域を約2Mbにまで狭めていた事を基に、本基盤研究では、さらに以下の4つの方法により研究を行った。
1.マイクロサテライトマーカーの種類を大幅に増やし、さらに多検体を用いた連鎖解析を行った。その結果、候補領域は約1.2Mbとなった。
2.原因遺伝子座の候補領域内に存在が予想された約20個の転写産物(transcripts)に対し、変異マウスと2系統の正常マウス(C57BL/6、129/sv)を用い、エクソンとその周辺の塩基配列の比較を行った。これまでに比較したエクソン合計222個について、エクソン内で1塩基置換が70か所、1〜数塩基の欠失が3か所、イントロン内で1塩基置換が179か所、1〜数塩基の欠失あるいは挿入が16か所確認された。
3.pmaマウスを用いて、運動神経特異的にEGFPを発現するトランスジェニックマウスを作成した。このマウスを用いて運動神経軸索の発達を経時的に調べた結果、pmaマウスでは、運動神経軸索伸長の比較的早期に異常が現れることが明らかになった。
4.候補領域内に存在する遺伝子16個の発現を、RT-PCRとin situ hybridization法を用いて調べた結果、幾つかの遺伝子に関してはpmaマウスで発現が低下しているものが見つかった。これらの遺伝子に関しては、原因遺伝子の候補となる可能性があるため、今後詳細な解析を行う予定である。

研究成果

• [雑誌論文] The N-terminal hydrophobic sequence of autotaxin (ENPP2) functions as a signal peptide. (2006)
  • 著者名/発表者名: Koike S. et al.
  • 雑誌名: Genes Cells 11 ページ: 133-142
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Expression of mouse Coiled-coil-DIX1(Ccd1), a positive regulator of Wnt signaling, during embryonic development. (2006)
  • 著者名/発表者名: Soma K, Shiomi K, Keino-Masu K, Masu M.
  • 雑誌名: Gene Expression Patterns 6 ページ: 325-330
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] The N-terminal hydrophobic sequence of autotaxin (ENPP2) functions as a signal peptide. (2006)
  • 著者名/発表者名: Koike S, Keino-Masu K, Ohto T, Masu M.
  • 雑誌名: Genes Cells 11 ページ: 133-142
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] The N-terminal hydrophobic sequence of autotaxin (ENPP2) functions as a signal peptide. (2006)
  • 著者名/発表者名: Koike S et al.
  • 雑誌名: Genes Cells 11 ページ: 133-142
• [雑誌論文] Expression of mouse Coiled-coil-DIX1(Ccd1), a positive regulator of Wnt signaling, during embryonic development. (2006)
  • 著者名/発表者名: Soma K et al.
  • 雑誌名: Gene Expression Patterns 6 ページ: 325-330
• [雑誌論文] Identification and differential expression of multiple isoforms of mouse Ccd1 (Coiled-coil-DIX1), a positive regulator of Wnt signaling. (2005)
  • 著者名/発表者名: Shiomi K. et al.
  • 雑誌名: Mol. Brain Res. 135 ページ: 169-180
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Expression of a heparan sulfate remodeling enzyme, heparan sulfate 6-O-endosulfatase sulfatase FP2, in the rat nervous system. (2005)
  • 著者名/発表者名: Nagamine S. et al.
  • 雑誌名: Dev. Brain Res. 159 ページ: 135-143
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Expression of mouse Coiled-coil-DIX1 (Ccd1), a positive regulator of Wnt signaling, during embryonic development. (2005)
  • 著者名/発表者名: Soma K.et al.
  • 雑誌名: Gene Expression Patterns 6 ページ: 325-330
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Identification and differential expression of multiple isoforms of mouse Ccd1 (Coiled-coil-DIX1), a positive regulator of Wnt signaling. (2005)
  • 著者名/発表者名: Shiomi K, Kanemoto M, Keino-Masu K, Yoshida S, Soma K, Masu M.
  • 雑誌名: Mol.Brain Res. 135 ページ: 169-180
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Expression of a heparan sulfate remodeling enzyme, heparan sulfate 6-O-endosulfatase sulfatase FP2, in the rat nervous system. (2005)
  • 著者名/発表者名: Nagamine S, Koike S, Keino-Masu K, Masu M.
  • 雑誌名: Dev.Brain Res 159 ページ: 135-143
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Identification and differential expression of multiple isoforms of mouse Ccd1 (Coiled-coil-DIX1), a positive regulator of Wnt signaling. (2005)
  • 著者名/発表者名: Shimoi K et al.
  • 雑誌名: Mol.Brain Res. 135 ページ: 169-180
• [雑誌論文] Expression of a heparan sulfate remodeling enzyme, heparan sulfate 6-O-endosulfatase sulfatase FP2, in the rat nervous system. (2005)
  • 著者名/発表者名: Nagamine S et al.
  • 雑誌名: Dev.Brain Res. 159 ページ: 135-143
• [雑誌論文] Identification and differential expression of multiple isoforms of mouse Ccd1 (Coiled-coil-DIX1), a positive regulator of Wnt signaling. (2005)
  • 著者名/発表者名: Shiomi K et al.
  • 雑誌名: Molecular Brain Research (in press)
• [雑誌論文] Conversion of biliary system to pancreatic tissue in Hes1-deficient mice. (2004)
  • 著者名/発表者名: Sumazaki R. et al.
  • 雑誌名: Nat Genet. 36 (1) ページ: 83-87
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] 新規のヘパラン硫酸エンドスルファターゼによる細胞間シグナルの調節 (2004)
  • 著者名/発表者名: 桝 正幸, 桝 和子
  • 雑誌名: 蛋白質核酸酵素 49・15 ページ: 2376-2383
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Conversion of biliary system to pancreatic tissue in Hes1-deficient mice. (2004)
  • 著者名/発表者名: Sumazaki R, Shiojiri N, Isoyama S, Masu M, Keino-Masu K, Osawa M, Nakauchi H, Kageyama R, Matsui A.
  • 雑誌名: Nat Genet. 36(1) ページ: 83-87
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Conversion of biliary system to pancreatic tissue in Hes1-deficient mice. (2004)
  • 著者名/発表者名: Sumazaki R et al.
  • 雑誌名: Nature Genetics 36 ページ: 83-87
• [雑誌論文] 新規のヘパラン硫酸エンドスルファターゼによる細胞間シグナルの調節 (2004)
  • 著者名/発表者名: 桝正幸, 桝和子
  • 雑誌名: 蛋白質核酸酵素 49・15 ページ: 2376-2383
• [雑誌論文] Ccd1(coiled-coil-DIX1), a novel protein with a DIX domain, activates the Wnt signaling in zebrafish neural patterning. (2003)
  • 著者名/発表者名: Shiomi K. et al.
  • 雑誌名: Curr. Biol. 13 ページ: 73-77
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Ccd1(coiled-coil-DIX1), a novel protein with a DIX domain, activates the Wnt signaling in zebrafish neural patterning. (2003)
  • 著者名/発表者名: Shiomi K, Uchida H, Keino-Masu K, Masu M.
  • 雑誌名: Curr.Biol. 13 ページ: 73-77
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Genetic marking of hematopoietic stem and endothelial cells : Identification of the Tmtsp genes encoding a novel cell-surface protein with the thrombospondin-1 domain.
  • 著者名/発表者名: Takayanagi S. et al.
  • 雑誌名: Blood (In press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Genetic marking of hematopoietic stem and endothelial cells : Identification of the Tmtsp genes encoding a novel cell-surface protein with the thrombospondin-1 domain.
  • 著者名/発表者名: Takayanagi S, Hiroyama T, Yamazaki S, Nakajima T, Morita Y, Usui J, Eto K, Motohashi T, Shiomi K, Keino-Masu K, Masu M, Oike Y, Mori S, Yoshida N, Iwama A, Nakauchi H.
  • 雑誌名: Blood (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Genetic marking of hematopoietic stem and endothelial cells : Identification of the Tmtsp genes encoding a novel cell-surface protein with the thrombospondin-1 domain.
  • 著者名/発表者名: Takayanagi S et al.
  • 雑誌名: Blood (in press)
• [図書] 未来を拓く糖鎖科学 (2005)
  • 著者名/発表者名: 桝和子, 桝正幸
  • 総ページ数: 467
  • 出版者: 金芳堂
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [図書] The Merkel Cell Structure-Development-Function-Cancerogenesis. (2003)
  • 著者名/発表者名: Fukuda J. et al.
  • 総ページ数: 248
  • 出版者: Springer-Verlag
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Shiomi, et al.: "Ccd, a novel protein with a DIX domain, is a positive regulator in the wnt signaling during zebrafish neural patterning"Current Biology. 13. 73-77 (2003)
• [文献書誌] Sumazaki, et al.: "Conversion of biliary system to pancreatic tissue in Most-deficient mice"Nature Genetics. 36. 83-87 (2004)
• [文献書誌] Fukuda j. et al.: "The Merkel cea, Structure-Development-Function-Carcinogenesis"Bauman K.I., Malata Z., Moll I.. 248 (2003)