ジーンドリブン・ミュータジェネシス法を用いたカルシニューリン関連遺伝子の機能解析

• 研究課題/領域番号: 18016012
• 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: 京都大学
• 研究代表者: 宮川 剛 京都大学, 医学研究科, グループリーダー (10301780)
• 研究分担者: 高雄 啓三 京都大学, 医学研究科, 客員研究員 (80420397) ; 遠山 桂子 藤田保健衛生大学, 総合医科学研究所, 助教 (20378722) ; 権藤 洋一 独立行政法人理化学研究所, 個体遺伝情報研究チーム, プロジェクト副リーダー (40225678) ; 若菜 茂晴 独立行政法人理化学研究所, 動物ゲノム変異開発研究チーム, チームリーダー (90192434)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2007
• 研究課題ステータス: 完了 (2007年度)
• 配分額: 8,100千円 (直接経費: 8,100千円); 2007年度: 4,100千円 (直接経費: 4,100千円); 2006年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
• キーワード: 遺伝子 / 行動学 / ゲノム / 脳・神経

研究概要

l.CN関連遺伝子のENU変異マウスのスクリーニング
Dynamin、CamKII betaなど5つの候補遺伝子について、理研GSCの協力により「ENU変異マウスライブラリー」のスクリーニングを進め、13領域から11変異が見出された。この中にはアミノ酸置換変異が1つ見出されており、その変異は当該タンパク質のリン酸化特性に関わると考えられる。
2.遺伝子改変マウスの行動解析
CN関連遺伝子の遺伝子改変マウス6系統について網羅的行動解析の結果、個々の行動テストではCNマウスと同方向の表現型(=統合失調症様の表現型)が多数見出された。一方で、逆方向の表現型を示したものもあり、単純な結果にはならなかった。これまでに共同研究を含めて70系統以上の遺伝子改変マウスについて網羅的行動解析を実施しているが、ほとんどの系統でなんらかの行動表現型が見出されるという結果を得ている。この手法をさらに進めていくことにより、遺伝子と行動表現型をつなぐ重要な情報を蓄積できると考えられる。
3.顕著な行動異常を示すENU変異マウスの行動解析
若菜・権藤らによる一次スクリーニングで得られたENU変異マウスについて網羅的行動解析を行った。この変異マウスは活動性の亢進、不安様行動の低下などの精神疾患様の行動異常を示した。その他にもスタートルレスポンスの低下を示した。

研究成果

• [雑誌論文] Smaller Dendritic Spines, Weaker Synaptic Transmission but Enhanced Spatial Learning in Mice Lacking Shank1 (2008)
  • 著者名/発表者名: Hung, AY., Futai, K., Sala, C., Valtschanoff, JG., Ryu, J., Burgoon, M., Kidd, FL., Sung, CC., Miyakawa, T., Bear, MF., Weinberg, RJ., and Sheng, M.
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience 28(7) ページ: 1697-1708
  • 査読あり
• [雑誌論文] Increased social interaction in mice deficient of the striatal medium spiny neuron-specific phosphodiesterase 10A2 (2008)
  • 著者名/発表者名: Sano, H., Nagai, Y., Miyakawa, T., Shigemoto, R., Yokoi, M.
  • 雑誌名: Journal of Neurochemistry (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enriched environments influence depression-related behavior in adult mice and the survival of newborn cells in their hippocampi (2007)
  • 著者名/発表者名: Hattori, S., Hashimoto, R., Miyakawa, T., Yamanaka, H., Maeno, H., Wada, K., Kunugi, H.
  • 雑誌名: Behavioural Brain Research 180(1) ページ: 69-76
  • 査読あり
• [雑誌論文] Selective impairment of working memory in a mouse model of chronic cerebral hypoperfusion. (2007)
  • 著者名/発表者名: Shibata, M., Yamasaki, N., Miyakawa, T., Ohtani, R., Ihara, M., Takahashi, R., and Tomimoto, H
  • 雑誌名: Stroke 38(10) ページ: 2826-2832
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genetic ablation of NMDA receptor subunit NR3B in mouse reveals motoneuronal and non-motoneuronal phenotypes. (2007)
  • 著者名/発表者名: Niemann, S., Kanki, H., Fukui, Y., Takao, K., Fukaya, M., Hynynen, MN., Churchill, MJ., Shefner, JM., Bronson, RT., Watanabe, M., Brown, RH, Jr., Miyakawa, T., Itohara, S., Hayashi, Y
  • 雑誌名: European Journal of Neuroscience 26(6) ページ: 1407-1420
  • 査読あり
• [雑誌論文] Altered sensitivities to morphine and cocaine in scaffold protein tamalin knockout mice (2007)
  • 著者名/発表者名: Ogawa, M., Miyakawa, T., Nakamura, K., Kitano, J., Furushima, K., Kiyonari, H., Nakayama, R., Nakao, K., Moriyoshi, K., Nakanishi, S.
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA 104(37) ページ: 14789-94
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sept4, a Component of Presynaptic Scaffold and Lewy Bodies, Is Required for the Suppression of α -Synuclein Neurotoxicity (2007)
  • 著者名/発表者名: Ihara, M. その他
  • 雑誌名: Neuron 53 ページ: 519-533
• [雑誌論文] Enriched environments influence depression-related behavior in adult mice and the survival of newborn cells in their hippocampi (2007)
  • 著者名/発表者名: Hattori, S その他
  • 雑誌名: Behavioural Brain Research (in press)
• [雑誌論文] Light/dark transition test for mice (2006)
  • 著者名/発表者名: Takao, K., Miyakawa, T.
  • 雑誌名: Journal of Visualized Experiments Issue 1
• [学会発表] Alpha-CaMK IIヘテロノックアウトにより引き起こされる行動異常と未成熟歯状回 (2008)
  • 著者名/発表者名: 宮川剛
  • 学会等名: 第85回日本生理学会大会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Factor analyses of large-scale data justify the behavioral test battery strategy to reveal the functional significances of the genes expressed in the brain (2007)
  • 著者名/発表者名: Miyakawa, T., Yamasaki, N., Tanda, K., Toyama, K. and Takao, K.
  • 学会等名: 7th IBRO World Congress of Nuroscience
  • 発表場所: Melbourne, Australia
• [学会発表] Alpha-CaMKII deficiency causes abnormal behaviours related to schizophrenia and other psychiatric disorders (2007)
  • 著者名/発表者名: Yamasaki, N., Kajii, Y, Takao, K., Kanzaki, K., Ikeda, M., Iwata, N., Ozaki, N., and Miyakawa, T.
  • 学会等名: 7th IBRO World Congress of Nuroscience
  • 発表場所: Melbourne, Australia
• [学会発表] The dentate gyrus of alpha-CaMKII deficient mice is morphologically and histologically immature (2007)
  • 著者名/発表者名: Takao, K., Maekawa, M., Maeda. J., Soma. M., Higuchi, M., Suhara, T., Yuasa, S., and Miyakawa, T.
  • 学会等名: 7th IBRO World Congress of Nuroscience
  • 発表場所: Melbourne, Australia
• [学会発表] Alpha-CaMKII deficiency causes dysregulated behaviours and immature dentate gyrus (2007)
  • 著者名/発表者名: Miyakawa, T.
  • 学会等名: International Conference of Neurons and Brain Disease
  • 発表場所: Toronto, Canada
• [学会発表] 遺伝子改変マウスの体系的な脳行動表現型解析と精神神経疾患研究 (2007)
  • 著者名/発表者名: 宮川剛
  • 学会等名: 第30回日本神経科学大会、第50回日本神経化学会大会、第17回日本神経回路学会大会 合同大会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] Schnurri-2欠失マウスの精神疾患様行動異常 (2007)
  • 著者名/発表者名: 高雄啓三、山崎信幸、高木豪、石井俊輔、宮川剛
  • 学会等名: 第30回日本神経科学大会、第50回日本神経化学会大会、第17回日本神経回路学会大会 合同大会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] alpha-CaMK II ヘテロノックアウトにより引き起こされる行動異常と未成熟歯状回 (2007)
  • 著者名/発表者名: 山崎信幸、前川素子、小林克典、梶井靖、前川純、相馬美歩、高雄啓三、神崎康治、鈴木秀典、樋口真人、須原哲也、湯浅茂樹、宮川剛
  • 学会等名: 第30回日本神経科学大会、第50回日本神経化学会大会、第17回日本神経回路学会大会 合同大会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] Alpha-CaMkII deficiency causes dysregulated behaviors and immature dentategyrus (2007)
  • 著者名/発表者名: Yamasaki, N., Maekawa, M., Kobayashi, K., Kajii, Y., Maeda, J., Takao, K., Ohira. K., Tanda, K., Ohsako, S., Toyama, K., Higuchi, M., Fukunaga. K., Sudo. Y., Ichinose, H., Ikeda. M., Iwata, N., Oznki. N., Suhara. T., Suzuki. H., Yuasa. S., Miyakawa, T.
  • 学会等名: Society for Neuroscience 37th Annual Meeting
  • 発表場所: San Diego, USA
• [学会発表] Deletion of Schnurri-2 causes multiple behavioral abnormalities related to psychiatric disorders in mic (2007)
  • 著者名/発表者名: Takao, K., Yamasaki, N., Takagi, T., Ishii, S., Miyakawa, T.
  • 学会等名: Society for Neuroscience 37th Annual Meeting
  • 発表場所: San Diego, USA
• [学会発表] Alpha-CaMkII deficiency causes dysregulated behaviors and immature dentategyrus (2007)
  • 著者名/発表者名: 宮川剛
  • 学会等名: 第30回日本分子生物学会年会 第80回日本生化学会大会合同大会 BMB2007
  • 発表場所: 横浜