各種グリア細胞関連遺伝子の遺伝子改変マウスの網羅的行動解析

• 研究課題/領域番号: 18053015
• 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) ; 大迫 清子 京都大学, 医学研究科, 教務補佐員 (90402875)
• 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: 6,100千円 (直接経費: 6,100千円); 2007年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円); 2006年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
• キーワード: 遺伝子改変マウス / 行動テストバッテリー / 遺伝子 / 行動学

研究概要

グリア細胞の細胞レベル・回路レベルでの機能について、最近の研究の進展は目覚ましいものがあるが、システムレベル、特に行動レベルでの機能については、その詳細はよくわかっていない。本研究では、グリア細胞に発現する遺伝子についての各種の遺伝子改変マウスの行動を、「網羅的行動テストバッテリー」を用いて解析することにより、各種のグリア関連遺伝子の行動レベルでの機能について明らかにしていくことが目的である。具体的には、本特定領域研究「グリアーニューロン回路網による情報処理機構の解明」の班員が作成した遺伝子改変マウスについて、「網羅的行動テストバッテリー」による解析の希望を募り解析支援を行った。研究代表者の研究室では、既に知覚・運動機能、情動行動、学習・記憶能力など、各種の行動の代表的なテストを集めバッテリー化した「網羅的テストバッテリー」がスムースに動いている。本研究では実際にこれを使用して、「グリア班」の班員らが作成したグリア関連遺伝子の遺伝子改変マウスの表現型解析を行う共同研究を行った。行動テストバッテリーによるデータ取得が既に一通り行われたものとしては(内は班員名、敬称略):MEL遺伝子欠損マウスの網羅的行動解析(瀬原淳子;論文準備中)、海馬交連切断単眼遮蔽マウスの空間学習特性についての研究(重本隆一)、GRPR欠失マウスとCaMKIIヘテロマウスと掛け合わせることによる表現型rescueの試み(和田圭司)、PLP欠失マウスの網羅的行動解析(池中一裕)、およびアレクサンダー病モデルマウスの網羅的行動解析(池中一裕)、14-3-3εヘテロ欠失マウスの網羅的行動解析(尾崎紀夫)、がある。このうち、海馬交連切断単眼遮蔽マウスの空間学習特性についての研究と14-3-3εヘテロ欠失マウスの網羅的行動解析については論文を投稿中である。PLP欠失マウスについては、社会的行動の低下、不安様行動の亢進、学習・記憶行動の障害など、統合失調症様の行動異常が見いだされ、オリゴデンドロサイトの異常が、統合失調症の症状の一部の原因になっている可能性が示唆された。

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 scaffoldprotein 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 U S A 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-CaMK II 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-CaMK II 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-CaMk II deficiency causes dysregulated behaviors and immature dentate gyrus (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., Ozaki, 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-CaMk II deficiency causes dysregulated behaviors and immature dentate gyrus (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