コンディショナルCdc42ノックアウトを用いた神経回路形成・シナプス可塑性の研究

• 研究課題/領域番号: 18300106
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 神経科学一般
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 饗場 篤 神戸大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (20271116)
• 研究分担者: 原田 武志 神戸大学, 大学院・医学系研究科, 助教 (30362768) ; 葛西 秀俊 神戸大学, 大学院・医学系研究科, 助教 (40403232)
• 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: 16,450千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 1,950千円); 2007年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円); 2006年度: 8,000千円 (直接経費: 8,000千円)
• キーワード: Cdc42 / ノックアウトマウス / Rhoファミリー / 大脳皮質 / 小脳 / cdc42 / Cre / Ella-Cre

研究概要

RhoファミリーGTPase Cdc42が制御するアクチン細胞骨格の再構成がシナプス形成・維持、シナプス可塑性、運動学習等でどのような役割を果たしているかをin vivoで検討するため、神経細胞特異的Cdc42ノックアウトマウス(KO)の作製・解析を計画し、以下の実績を得た。
1.終脳特異的Cdc42 KO
floxed-Cdc42マウスをES細胞を用いたジーンターゲッティング法により作製し、Emx1-Creマウスと交配、大脳皮質・海馬・嗅球特異的にCdc42を欠損するcdc42(flox/flox); Emx1(cre/+)を作製した。この終脳特異的Cdc42 KOの大脳皮質ではCdc42タンパク質の発現が減少しており、コントロールマウスと比較し低体重であった。また、大脳皮質が肥厚しており、反体側の大脳皮質・線条体・視床への軸索投射が著しく乱れていた。また、海馬の萎縮が観察された。これらの結果から、Cdc42は終脳の形態形成や神経回路形成に極めて重要であることが示唆された。
2.小脳プルキンエ細胞特異的Cdc42 KO
floxed-Cdc42マウスとL7-Creマウスを交配することによって、小脳プルキンエ細胞特異的にCdc42を欠損するcdc42(flox/flox); L7(cre/+)を作製した。cdc42(flox/flox); L7(cre/+)は明らかな.小脳失調を示さず、組織学的解析では小脳の構造およびプルキンエ細胞の樹状突起の構造に大きな異常は認められなかった

研究成果

• [雑誌論文] Semaphorin 3F confines ventral tangential migration of lateral olfactory tract onto telencephalon surface. (2008)
  • 著者名/発表者名: Ito, et. al.
  • 雑誌名: J. Neurosci. 28 ページ: 4414-4422
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Semaphorin 3F confines ventral tangential migration of lateral olfactory tract neurons onto telencephalon surface (2008)
  • 著者名/発表者名: Ito, K., Kawasaki, T., Takashima, S., Matsuda, I., Aiba., A., Hirata, T
  • 雑誌名: J. Neurosci 28-17 ページ: 4414-4422
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Semaphorin 3F confines ventral tangential migration of lateral olfactory tract onto telencephalon surface. (2008)
  • 著者名/発表者名: Ito, et. al.
  • 雑誌名: J. Neurosci. (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metabotropic glutamate receptor subtype-1 is essential for motor ccordination in the adult cerebellum. (2007)
  • 著者名/発表者名: Nakao, et. al.
  • 雑誌名: Neurosci. Res. 57 ページ: 538-543
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] G protein-independent neuromodulatory action of adenosine on metabotropic glutamate signaling in mouse cerebellar Purkinie cells. (2007)
  • 著者名/発表者名: Tabata, et. al.
  • 雑誌名: J. Physiol. 581 ページ: 693-708
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] The M-Ras-RA-GEF-2-Rapl pathway mediates tumor necrosis factor-α-dependent regulation of integrin activation in splenocytes. (2007)
  • 著者名/発表者名: Yoshikawa, et. al.
  • 雑誌名: Mol. Biol. Cell 18 ページ: 2949-2959
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Defective vascular morphogenesis and mid-gestation embryonicdeath in mice lacking RA-GEF-1. (2007)
  • 著者名/発表者名: Wei, et. al.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 363 ページ: 106-112
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Conditional mutant mice using tetracycline-controlled gene expression system in the brain. (2007)
  • 著者名/発表者名: Aiba and Nakao
  • 雑誌名: Neurosci. Res. 58 ページ: 113-117
  • NAID: 10024414832
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metabotropic glutamate receptor subtype-1 is essential for motor coordination in the adult cerebellum (2007)
  • 著者名/発表者名: Nakao, H., Nakao, K., Kano, M., Aiba, A
  • 雑誌名: Neurosci. Res 57-4 ページ: 538-43
  • NAID: 10024413956
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] protein-independent neuromodulatory action of adenosine on metabotropic glutamate signaling in mouse cerebellar Purkinje Cells (2007)
  • 著者名/発表者名: Tabata, T., Kawakami, D., Hashimoto, K., Kassai, H., Yoshida, T., Hashimotodani, Y., Fredholm, B. B., Seikno, Y., Aiba, A., Kano, M. G
  • 雑誌名: J. Physiol 581-2 ページ: 693-708
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] The M-Ras-RA-GEF-2-Rapl pathway mediates tumor necrosis factor-a-dependent regulation of integrin activation in splenocytes (2007)
  • 著者名/発表者名: Yoshikawa, Y., Satoh, T., Tamura, T., Wei, P., Bilasy, S. E., Edamatsu, H., Aiba., A., Katagiri, K., Kinashi, T., Nakao, K., Kataoka, T
  • 雑誌名: Mol. Biol. Cell 18-8 ページ: 2949-2959
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Defective vascular morphogenesis and mid-gestation embryonic death in mice lacking RA-GEF-1 (2007)
  • 著者名/発表者名: Wei, P., Satoh, T., Edamatsu, H., Aiba, A., Setsu, T., Terashima, T., Kitazawa, S., Nakao, K., Yoshikawa, Y., Tamada, M., Kataoka, T
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Commun 363-1 ページ: 106-112
  • NAID: 120004107908
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Conditional mutant mice using tetracycline-controlled gene expression system in the brain (2007)
  • 著者名/発表者名: Aiba, A., Nakao, H
  • 雑誌名: Neurosci. Res 58-2 ページ: 113-117
  • NAID: 10024414832
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Defective vascular morphogenesis and mid-gestation embryonic deathin mice lacking RA-GEF-1. (2007)
  • 著者名/発表者名: Wei, et. al.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 363 ページ: 106-112
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metabotropic glutamate receptor subtype-1 is essential for motor coordination in the adult cerebellum. (2007)
  • 著者名/発表者名: Nakao et al.
  • 雑誌名: Neurosci. Res. 57・4 ページ: 538-543
• [雑誌論文] G protein-independent neuromodulatory action of adenosine on metabotropic glutamate signaling in mouse cerebellar Purkinje cells.
  • 著者名/発表者名: Tabata et al.
  • 雑誌名: J. Physiol. (印刷中)
• [学会発表] mGluR1シグナルの遺伝学的解析及びプロテオミクス解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 饗場 篤
  • 学会等名: 第30回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2007-09-12
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] Genetic and proteomic approaches to mGluRl-signaling (2007)
  • 著者名/発表者名: Aiba, A
  • 学会等名: The 30th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
  • 発表場所: Yokohama
  • 年月日: 2007-09-12
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] mGluR1 is essential for motor coordination in the adult cerebellum. (2007)
  • 著者名/発表者名: Aiba, et. al.
  • 学会等名: 37th Annual meeting of the Society for Neuroscience
  • 発表場所: San Diego, USA
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] mGluR1 is essential for motor coordination in the adult cerebellum (2007)
  • 著者名/発表者名: Aiba, A
  • 学会等名: The 37th Annual Meeting of the Society for Neuroscience
  • 発表場所: San Diego, USA
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] mGluRl is essential for motor coordination in the adult cerebellum. (2007)
  • 著者名/発表者名: Aiba, et. al.
  • 学会等名: 37th Annual meeting of the Society for Neuroscience
  • 発表場所: San Diego, USA