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興奮性ニューロンと抑制性ニューロンが識別できる遺伝子改変ラットの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17021009
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関群馬大学

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)

研究分担者 川口 泰雄  自然科学研究機構, 生理学研究所・大脳皮質機能研究系, 教授 (40169694)
平林 真澄  自然科学研究機構, 生理学研究所・脳機能計測センター, 助教授 (20353435)
柿崎 利和  群馬大学, 大学院・医学系研究科, 助手 (50375531)
研究期間 (年度) 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
4,500千円 (直接経費: 4,500千円)
2005年度: 4,500千円 (直接経費: 4,500千円)
キーワードラット / 抑制性ニューロン / 蛍光蛋白質 / トランスポーター / 二重染色 / 電気生理学的解析
研究概要

脳は、興奮性と抑制性のニューロンで構成される神経ネットワークの集まりからできている。しかしながら、興奮性ニューロン(神経伝達物質としてグルタミン酸を放出する)と抑制性ニューロン(神経伝達物質としてGABAあるいはグリシンを放出する)の両者とも生のスライス標本や組織切片で正確に同定することは、一般に困難である。また、ラットは生理学や解剖学で使用される実験動物であり、これまでのデータの蓄積がある。そこで、興奮性ニューロンと抑制性ニューロンが識別できる遺伝子改変ラットの開発を目指した。最初に、抑制性ニューロンを蛍光分子で標識したトランスジェニックラットの作成・解析を行った。
抑制性ニューロンに特異的発現する小胞型GABAトランスポーター(VGAT)遺伝子を含む大腸菌人工染色体(BAC)クローンと蛍光蛋白質、Venusの遺伝子を利用して、トランスジェニックラット(VGAT-Venusラット)を2系統(系統Aと系統B)樹立した。大脳皮質でVenus分子の発現を観察した結果、抑制性ニューロンのGABAニューロンに特徴的な小型の細胞が散在性に認められた。さらに、大脳皮質GABAニューロン全体に対するVenus発現細胞の割合について、Venusの蛍光と抗GABA抗体による2重染色を用いて検討した。その結果、2系統ともに、GABAとVenusの発現が殆ど一致した。系統Aのヘテロ接合体ラットの大脳および小脳のGABA含量について野生型ラットと比較した結果、VGAT-Venusラット系統Aの大脳および小脳のGABA含量は、野生型ラットのGABA含量と同程度であり、有意差はなかった。VGAT-Venusラット系統A、大脳皮質のVenus陽性細胞からホールセル記録を行った結果、GABAニューロンに特徴的なfast-spiking等の発火パターンを観察した。以上の結果は、ラットの大脳皮質や小脳皮質におけるGABAニューロンの組織学的解析や電気生理学的解析にVGAT-Venusラットが有用であることを示唆する。今後は、VGAT-Venusラットを用いて、脳の他の領域の抑制性ニューロンについても解析する。

報告書

(1件)
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (1件)

すべて 2006

すべて 雑誌論文 (1件)

  • [雑誌論文] Electrophysiological and morphological characteristics of GABAergic respiratory neurons in the mouse pre-Boetzinger complex2006

    • 著者名/発表者名
      Maemura, K., Yanagawa, Y.et al.
    • 雑誌名

      Eur.J.Neurosci. 23

      ページ: 667-674

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2018-03-28  

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