マウス前頭前野機能の分子機構解析

• 研究課題/領域番号: 16500239
• 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: 神経化学・神経薬理学
• 研究機関: 富山大学 (2005); 富山医科薬科大学 (2004)
• 研究代表者: 森 寿 富山大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (00239617)
• 研究期間 (年度): 2004 – 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: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円); 2004年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
• キーワード: マウス / 前頭前野 / グルタミン酸受容体 / BAC / 遺伝子組換え / Cre / NMDA受容体 / 記憶・学習

研究概要

本研究は、遺伝子操作が可能なマウスを用いて、学習過程における前頭前野機能の分子機構を明らかにする事を目的とした。この目的のために、脳内遺伝子導入法を用いてマウス前頭前野特異的な遺伝子操作を確立し、特にNMDA型グルタミン酸受容体(GluR)の分子的機能阻害効果が、学習の獲得、保持、想起、ならびに消去過程に与える影響を行動学的に解析するものであった。本研究ではまず前頭前野特異的に発現する遺伝子の取得を目的とし、suppressive subtractive hybridization法により、前頭前野特異的あるいは、前頭前野優位に発現する遺伝子の検索を行いin situ hybridization法により発現確認を行った。その結果、ドパミン受容体D4R遺伝子が前頭前野に比較的選択性高く発現をすることを確認した。そこで、バクテリア人工染色体(BAC)ベクターにマウスD4Rゲノム遺伝子を含む大腸菌クローンをバイオリソースより入手し、大腸菌内での相同遺伝子組み換え法を改良、確立することにより、D4R遺伝子の蛋白開始コドンにNMDA型GluRのドミナントネガティブ変異体であるGluRζ1(N/R)サブユニットと蛍光蛋白EGFPを融合した遺伝子、あるいは遺伝子組換え酵素CrePRを挿入した遺伝子発現ベクターを構築した。これらのBACを用い脳内エレクトロポレーション法により、前頭前野細胞に対する遺伝子導入の条件検討を行ったが、効率よくBAC遺伝子を導入し発現を行うことが困難であった。そこで、これらのBAC遺伝子をもとにトランスジェニックマウスを作製するための、ベクター構築を行い、ES細胞を用いた遺伝子操作マウスの作製を進めている。

研究成果

• [雑誌論文] 情動学習の神経機構 (2006)
  • 著者名/発表者名: 森 寿
  • 雑誌名: 神経研究の進歩(総説) 50 ページ: 18-24
• [雑誌論文] NMDA receptors play important roles in acquisition and expression of the eyeblink conditioned response in glutamate receptor subunit δ2 mutant mice. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kato Y, Takatsuki K, Kawahara S, Fukunaga S, Mori H, Mishina M, Kirino Y.
  • 雑誌名: Neuroscience 135 ページ: 1017-1023
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Autoantibodies and cell-mediated autoimmunity to NMDA-type GluRε2 in patients with Rasmussen's encephalitis and chronic progressive epilepsia partialis continua. (2005)
  • 著者名/発表者名: Takahashi Y., Mori H., Mishina M., Watanabe M., Kondo N., Shimomura J., Kubota Y., Matsuda K., Fukushima K., Shiroma N., Akasaka N., Nishida H., Imamura A., Watanabe H., Sugiyama N., Ikezawa M., Fujiwara T.
  • 雑誌名: Epilepsia 46 ページ: 152-158
  • NAID: 10019363881
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Control of synaptic connection by glutamate receptor δ2 in the adult cerebellum. (2005)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi T., Miyazaki T., Watanabe M., Mori H., Sakimura K., Mishina M.
  • 雑誌名: J.Neurosci. 25 ページ: 2146-2156
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] グルタミン酸受容体チャンネルの構造と機能 (2005)
  • 著者名/発表者名: 森 寿
  • 雑誌名: 生化学(総説) 77 ページ: 619-629
  • NAID: 10016603236
• [雑誌論文] Direct interaction of Gluδ2 with Shank scaffold proteins in cerebellar Purkinje cells. (2004)
  • 著者名/発表者名: Uemura T., Mori H., Mishina M.
  • 雑誌名: Mol.Cell.Neurosci. 26 ページ: 330-341
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] The NMDA receptor GluRε2 is important for delay and trace eyeblink conditioning in mice. (2004)
  • 著者名/発表者名: Takehara K., Kawahara S., Munemoto Y., Kuriyama H., Mori H., Mishina M., Kirino Y.
  • 雑誌名: Neurosci.Lett. 364 ページ: 43-47
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Direct interaction of GluRδ2 with Shank scaffold proteins in cerebellar Purkinje cells. (2004)
  • 著者名/発表者名: Uemura T., Mori H., Mishina M.
  • 雑誌名: Mol.Cell.Neurosci. 26 ページ: 330-341
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] The NMDA receptor GluR ε2 is important for delay and trace eyeblink conditioning in mice. (2004)
  • 著者名/発表者名: Takehara K., Kawahara S., Munemoto Y., Kuriyama H., Mori H., Mishina M., Kirino Y.
  • 雑誌名: Neurosci.Lett. 364 ページ: 43-47
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Direct interaction of GluRδ2 with Shank scaffold proteins in cerebellar Purkinie cells. (2004)
  • 著者名/発表者名: Uemura T., Mori H., Mishina M.
  • 雑誌名: Mol.Cell.Neurosci. 26 ページ: 330-341
• [雑誌論文] Conditional activation of RhoA suppresses the epithelial to mesenchymal transition at the primitive streak during mouse gastrulation. (2004)
  • 著者名/発表者名: Fuse T., Kanai Y., Kanai-Azuma M., Suzuki M., Nakamura K., Mori H., Hayashi Y., Mishina M.
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Commun. 318 ページ: 665-672
• [雑誌論文] Behavioral adaptations to addictive drugs in mice lacking the NMDA receptor ε1 subunit. (2004)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto Y., Yamada K., Nagai T., Mori H., Mishina M., Furukawa H., Noda Y., Nabeshima I.
  • 雑誌名: Eur.J.Neurosci. 19 ページ: 151-158