カルパイン-ノックアウトマウスにおける脳虚血の影響

• 研究課題/領域番号: 16639015
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 企画調査
• 研究分野: 脳神経外科学
• 研究機関: 鳥取大学
• 研究代表者: 渡辺 高志 国立大学法人鳥取大学, 医学部, 教授 (00175100)
• 研究分担者: 横田 正幸 国立大学法人鳥取大学, 医学部, 助教授 (40148648) ; 田渕 貞治 国立大学法人鳥取大学, 医学部, 助手 (40314603) ; 里方 一郎 国立大学法人新潟大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (70170800)
• 研究期間 (年度): 2004
• 研究課題ステータス: 完了 (2004年度)
• 配分額: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円); 2004年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
• キーワード: 脳虚血 / カルパイン / マウス

研究概要

新潟大学では、研究目的を達成するためには、どのような遺伝子の機能欠損マウスおよびトランスジェニックマウスを作成するのが良いのか、遺伝子が決定された場合、どのようなデザインのconditional targeting vectorが脳の解析の実際を考えた場合に最適であるのか、さらにconditional targeting vectorがES細胞において正しく機能してconditional targetingがきちんと起こるのか否か、などの疑問に答えを出すための調査をおこなった。これらの検討の結果、μ-Calpain遺伝子であるCapn1、あるいはm-Calpain遺伝子であるCapn2を個別にノックアウトするよりも、μ-およびm-Calpainとヘテロ2量体を形成するCalpain small subunitの遺伝子Capn4を脳で特異的にノックアウトするのが、μ-およびm-Calpainを一挙に機能喪失させることができることより、最適と考えられ、そのためには、loxP配列を組み込んだCapn4遺伝子用のconditional targeting vectorをノックインしたマウスの作成、および、成人脳において特異的に発現する遺伝子のプロモーターにCre recombinase遺伝子をつないだトランスジェニックマウスの入手あるいは自前の作成が必要との結論を得た。なお、調査した範囲内では、Capn4遺伝子を脳で特異的にノックアウトするマウスの実験系は、未だ世界のどの研究室においても確立されていないことが明らかになった。
鳥取大学では、上記のことについて新潟大学の里方教授と打ち合わせをおこなった。また、マウス脳虚血モデルとしては、頚動脈に糸を誘導し虚血を作製することが可能でありすぐれていると考えられた。Calpainの免疫組織化学、またCalpainの活性の指標となるフォドリンの分解を定量化することが可能であることが判明した。
以上、なお解決されなければならない点もあるが、本研究の遂行が十分可能であると結論された。