時期特異的PACAP受容体トランスジェニックマウスにおける脳機能解析

• 研究課題/領域番号: 19500368
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 実験動物学
• 研究機関: 昭和大学
• 研究代表者: 荒田 悟 昭和大学, 遺伝子組換え実験室, 准教授 (20159502)
• 研究分担者: 鬼丸 洋 昭和大学, 医学部, 准教授 (30177258) ; 武富 芳隆 昭和大学, 遺伝子組換え実験室, 助教 (40365804)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2009年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2008年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2007年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 病態モデル / PACAP / トランスジェニックマウス / 行動解析 / 発生工学 / 高次神経機能 / 行動生理 / PAC1 / 学習・記憶 / サーカディアン

研究概要

PACAP(Pituitary adenylate cyclase activating peptide)特異的受容体のPAC1を時間空間的に発現させるTgマウスを作成し、PACAPの脳機能に関する解析を行った。CaMKII-Cre Tgマウスを用いた場合、PAC1は海馬歯状回の神経細胞に特異的に発現し、またCaMKII-CreER Tgマウスではタモキシフェン投与後の成体マウスにPAC1を発現させることができた。これらのPAC1 Tgマウスを用いて成体における脳機能解析を行った結果、PAC1の海馬神経細胞への発現は野生型マウスで行動量が多い暗期初期の活動が増加させることが分かった。また、加齢マウスは、活動量が減少して概日リズムも不確定になるが、PAC1の発現により活動量が増加して概日リズムが改善されることが分かった。
一方、発生・成長過程におけるPACAPの役割を調べる目的で新生期の呼吸機能解析を行った。全身性にPAC1を発現するTgマウスを用いた結果、PAC1は呼吸馴化に関わる可能性が示唆された。しかし、中枢性の呼吸機能解析を進める上で、呼吸馴化における遺伝的背景や化学受容器の影響を明らかにする必要性が生じたため、まず基盤的な検討を行うことにした。その結果、C57BL/6マウスは、ICR,BALB/cマウスに比較して呼吸馴化が遅いこと、酸素への応答性が低いことが明らかになった。今後は、遺伝的背景を考慮し、呼吸中枢神経回路形成におけるPACAPの役割を明らかにしたい。

研究成果

• [雑誌論文] Central respiratory failure in a mouse model depends on the genetic background of the host. (2010)
  • 著者名/発表者名: Arata S, Amano K, Yamakawa K, Arata A.
  • 雑誌名: Adv Exp Med Biol. 669 ページ: 21-24
• [雑誌論文] Loss of Pre-Inspiratory Neuron Synchroneity in Mice with DSCAM Deficiency (2010)
  • 著者名/発表者名: Amano K, Fujii M, Arata S, Ogawa M, Yamakawa K, Arata A
  • 雑誌名: Adv Exp Med Biol. 669 ページ: 15-19
• [雑誌論文] Central respiratory failure in a mouse model depends on the genetic background of the host (2010)
  • 著者名/発表者名: ARATA Satoru
  • 雑誌名: Adv Exp Med Biol 669 ページ: 21-24
• [雑誌論文] Loss of Pre-Inspiratory Neuron Synchroneity in Mice with DSCAM Deficiency (2010)
  • 著者名/発表者名: AMANO Kenji
  • 雑誌名: Adv Exp Med Biol. 669 ページ: 15-19
• [雑誌論文] Transient increase in plasma oxidized LDL during the progression of atherosclerosis in apolipoprotein E knockout mice. (2009)
  • 著者名/発表者名: Kato R, Mori C, Kitazato K, Arata S, Obama T, Mori M, Takahashi K, Aiuchi T, Takano T, Itabe H.
  • 雑誌名: Arterioscler Thromb Vasc Biol. 29(1) ページ: 33-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Arata SDSCAM deficiency causes loss of pre-inspiratory neuron synchroneity and perinatal death. (2009)
  • 著者名/発表者名: Amano K, Fujii M, Tojima T, Ogawa M, Morita N, Shimohata A, Furuichi T, Itohara S, Kamiguchi H, Korenberg JR, Arata A, Yamakawa K.
  • 雑誌名: J Neurosci. 29(9) ページ: 2984-96
  • 査読あり
• [雑誌論文] Arata SDepletion of selenoprotein GPx4 in spermatocytes causes male infertility in mice. (2009)
  • 著者名/発表者名: Imai H, Hakkaku N, Iwamoto R, Suzuki J, Suzuki T, Tajima Y, Konishi K, Minami S, Ichinose S, Ishiizaka K, Shioda S, Nishimura M, Naito S, Nakagawa Y.
  • 雑誌名: J Biol Chem. 284(47) ページ: 32522-32
  • 査読あり
• [雑誌論文] Depletion of selenoprotein GPx4 in spermatocytes causes male infertility in mice (2009)
  • 著者名/発表者名: IMAI Hirotaka
  • 雑誌名: J Biol Chem 284 ページ: 32522-32532
  • 査読あり
• [雑誌論文] DSCAM deficiency causes loss of pre-inspiratory neuron synchroneity and perinatal death (2009)
  • 著者名/発表者名: Amano Kenji
  • 雑誌名: J Neurosci. 4 ページ: 2984-2996
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transient increase in plasma oxidized LDL during the progression of atherosclerosis in apolipoprotein E knockout mice (2009)
  • 著者名/発表者名: Kato Rina
  • 雑誌名: Arterioscler Thromb Vase Biol. 29 ページ: 33-39
  • 査読あり
• [雑誌論文] Visualization of ghrelin-producing neurons in the hypothalamic arcuate nucleus using ghrelin-EGFP transgenic mice. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kageyama, H, Kitamura, Y, Hosono, T, Kintaka, Y, Seki, M, Takenoya, F, Hori, Y, Nonaka, N, Arata, S, Shioda, S
  • 雑誌名: Regul Pept. 145 ページ: 116-21
  • 査読あり
• [雑誌論文] Visualization of ghrelin-producing neurons in the hypothalamic arcuate nucleus using ghrelin-EGFP transgenic mice (2008)
  • 著者名/発表者名: Kageyama Haruaki
  • 雑誌名: Regul Pept. 145 ページ: 116-121
  • 査読あり
• [雑誌論文] Arata S Generation of muscle aquaporin 4 overexpressing transgenic mouse: Its characterization at RNA and protein levels including freeze-fracture study. (2007)
  • 著者名/発表者名: Wakayama Y, Takahashi J, Shibuya S, Inoue M, Kojima H, Oniki H, Hara H, Jimi T, Shioda S, Sunada Y, Ohi H, Shimizu T.
  • 雑誌名: Micron. Micron. 38(3) ページ: 257-267
  • 査読あり
• [雑誌論文] Impaired mast cell maturation and degranulation and attenuated allergic responses in Ndrg1-deficient mice. (2007)
  • 著者名/発表者名: Taketomi YTanaka S, Sunaga K,, Nakamura M, Arata S, Okuda T, Moon TC, Chang HW, Sugimoto Y, Kokame K, Miyata T, Murakami M, Kudo I.
  • 雑誌名: J Immunol. 178(11) ページ: 7042-7042
  • 査読あり
• [雑誌論文] Impaired mast cell maturation and degranulation and attenuated allergic responses inNdrg l-deficient mice (2007)
  • 著者名/発表者名: Taketomi Y, et. al.
  • 雑誌名: J Immunol. 178・11 ページ: 7042-7053
  • 査読あり
• [雑誌論文] Generation of muscle aquaporin 4 0verexpressing transgenic mouse:Its characterization at RNA and protein levels including freeze-fracture study (2007)
  • 著者名/発表者名: Wakayama Y, et. al.
  • 雑誌名: Micron 38・3 ページ: 257-267
  • 査読あり
• [雑誌論文] Defective interaction between dual oscillators for respiratory rhythm generation in Na^+,K^+-ATPase {alpha}2 subunit-deficient mice (2007)
  • 著者名/発表者名: Onimal H, et. al.
  • 雑誌名: J. Physiol 584 ページ: 271-284
  • 査読あり
• [学会発表] 新生期マウスの呼吸馴化における系統の差異 (2009)
  • 著者名/発表者名: 荒田悟、荒田晶子、武富芳隆、細野知彦、鬼丸洋、塩田清二
  • 学会等名: 第56回日本実験動物学会総会
  • 発表場所: 大宮
• [学会発表] マウス脳虚血モデルを用いた内因性PACAPの神経細胞死抑制作用の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中町智哉、大滝博和、養父佐知子、野中直子、荒田悟、William A. Banks、塩田清二
  • 学会等名: 第56回日本実験動物学会総会
  • 発表場所: 大宮
• [学会発表] DSCAM deficiency causes loss of pre-inspiratory neuron synchroneity and perinatal death (2009)
  • 著者名/発表者名: Amano K, Fujii M, Arata S, Yamakawa K, Arata A
  • 学会等名: 11th Oxford
  • 発表場所: Nara
• [学会発表] Occurrence of central respiratory failure in mouse model depend on host genetic background (2009)
  • 著者名/発表者名: Arata S, Amano K, Yamakawa K, Arata A
  • 学会等名: 11th Oxford
  • 発表場所: Nara
• [学会発表] PACAP特異的受容体(PAC1)トランスジェニックマウスにおける自発行動の亢進 (2008)
  • 著者名/発表者名: 荒田 悟
  • 学会等名: 第31回 日本分子生物学会2008
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2008-12-11
• [学会発表] III型ホスホリパーゼA2は即時型アレルギーに関与する (2008)
  • 著者名/発表者名: 武富 芳隆
  • 学会等名: BMB2008(日本生化学会年会)
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2008-12-10
• [学会発表] Increased behavioral activity with regular circadian rhythm in PACAP specific receptor (PAC1) transgenic mice. (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Arata, T. Hosono, Y. Taketomi, H. Kageyama, T. Nakamachi, S. Shioda.
  • 学会等名: 5th Showa International Symposium
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2008-09-02
• [学会発表] Increased behavioral activity with regular circadian rhythm in PACAP specific receptor (PAC1)transgenic mice (2008)
  • 著者名/発表者名: ARATA Satoru
  • 学会等名: 5th Showa International Symposium
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2008-09-02
• [学会発表] Group III PLA2 is a critical regulator of mast cell differentiation and activation (2008)
  • 著者名/発表者名: TAKETOMI Yoshitaka
  • 学会等名: 2008 FASEB Summer Research Conference
  • 発表場所: Connecticut, USA
  • 年月日: 2008-07-22
• [学会発表] Difference of EGFR-binding proteins between wild type and mutant EGFR (2008)
  • 著者名/発表者名: KADOFUKU Tsuyoki
  • 学会等名: AACR 2008
  • 発表場所: San Diego, USA
  • 年月日: 2008-04-14
• [学会発表] III型分泌性ホスホリパーゼA2は即時性アレルギーに関与する (2008)
  • 著者名/発表者名: 武富芳隆、川名桃子、佐藤弘泰、田中智之、上野紀子、山本圭、荒田悟、原俊太郎、工藤一郎、村上誠
  • 学会等名: 第9回Pharmaco-Hematologyシンポジウム
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] PACAP特異的受容体(PAC1)トランスジェニックマウスにおける自発行動の亢進 (2008)
  • 著者名/発表者名: 荒田悟、細野知彦、武富芳隆、影山晴秋、中町智哉、塩田清二
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] III型ホスホリパーゼA2は即時型アレルギーに関与する (2008)
  • 著者名/発表者名: 武富芳隆、川名桃子、佐藤弘泰、田中智之、山本圭、荒田悟、原俊太郎、工藤一郎、村上誠
  • 学会等名: BMB2008
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] PACAP受容体(PAC1)トランスジェニックマウスにおける自発行動の亢進について (2007)
  • 著者名/発表者名: 荒田悟、影山晴秋、中町智哉、武富芳隆、細野知彦、塩田清二
  • 学会等名: 第54回日本実験動物学会総会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] 膜結合型Ca2+非依存性ホスホリパーゼA2(iPLA2γ)の解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 依田恵美子、小林裕司、藤本知佳子、桑田浩、武富芳隆、荒田悟、中谷良人、原俊太郎、工藤一郎
  • 学会等名: 第49回日本脂質生化学会
  • 発表場所: 北海道
• [学会発表] マスト細胞の成熟に伴って発現誘導されるNDRG1の解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 武富芳隆、須永剛平、田中智之、中村雅典、荒田悟、奥田智彦、杉本幸彦、小亀浩市、宮田敏行、村上誠、工藤一郎
  • 学会等名: 第8回Pharmaco-Hematologyシンポジウム
  • 発表場所: 金沢
• [学会発表] Visualization of ghrelin-producing neurons in the hypothalamic arcuate nucleus using the ghrelin-enhanced green fluorescent protein transgenic mice. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kageyama H, Hosono T, Arata S, Takenoya F, Shioda S.
  • 学会等名: Neuroscience 2007
  • 発表場所: San Diego
• [学会発表] Loss of Pre-inspiratory neuron synchroneity in mice with Dscam1 deficiency. (2007)
  • 著者名/発表者名: Amano K, Fujii M, Tojima T, Ogawa M, Morita N, Arata S, Shimohata A, Furuichi T, Itohara S, Kamiguchi H, J R Korenberg, Arata A, Yamakawa K
  • 学会等名: Neuroscience 2007
  • 発表場所: San Diego
• [学会発表] Visualization of ghrelin-producing neurons in the hypothalamic arcuate nucleus usingthe ghrelin-enhanced green fluorescent protein transgenic mice (2007)
  • 著者名/発表者名: Kageyama H, et. al.
  • 学会等名: Neuroscience 2007
  • 発表場所: San Diego,USA
• [図書] Transmitters and Modulators in Heaith and Disease(S. Shioda, I. Homma, N. Kato editors., Increased behavioral activity with regular circadian rhythm in PACAP specific receptor (PAC1) transgenic mice) (2009)
  • 著者名/発表者名: Arata S, Hosono T, Taketomi Y, Kageyama H, Nakamachi T, Shioda S.
  • 出版者: Springer-Verlag
• [図書] Transmitters and Modulators in Health and Disease (2009)
  • 著者名/発表者名: Arata Satoru, et al. (S. Shioda, I. Homma, N. kato (Eds. ))
  • 総ページ数: 212
  • 出版者: Springer