運動・行動異常を示すゼブラフィッシュ変異体の単離と解析、またヒト関連疾患への応用

• 研究課題/領域番号: 20680023
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 実験動物学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 平田 普三 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 助教 (60402450)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 26,000千円 (直接経費: 20,000千円、間接経費: 6,000千円); 2009年度: 12,350千円 (直接経費: 9,500千円、間接経費: 2,850千円); 2008年度: 13,650千円 (直接経費: 10,500千円、間接経費: 3,150千円)
• キーワード: ゼブラフィッシュ / 変異体

研究概要

運動・行動に異常のあるゼブラフィッシュ変異体を単離・解析し、8系統の変異体について責任遺伝子を同定し、運動異常のメカニズムを解明した。変異体310はその一例で、GPIアンカータンパクの合成酵素であるPIG-Uに変異があり、GPIアンカータンパクを正常に合成できず、電位依存性ナトリウムチャネルの膜表出に異常があり、活動電位を発生できないことが分かった。その結果、ゼブラフィッシュは一次感覚ニューロンが機能しないため、逃避運動をできないことが理解された。該当遺伝子はヒトの運動障害の責任部位の近傍にあり、ヒト疾患の新しい候補遺伝子として解析を続けている。

研究成果

• [雑誌論文] Biogenesis of GPI-anchored proteins is essential for surface expression of sodium channels in zebrafish Rohon-Beard neurons to respond to mechanosensory stimulation. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yuri Nakano, Morihisa Fujita, Kazutoyo Ogino, Taroh Kinoshita, Yoichi Oda, Hiromi Hirata*.
  • 雑誌名: Development 137 ページ: 1689-1698
• [雑誌論文] Defective glycinergic transmission in zebrafish motility mutants. (2010)
  • 著者名/発表者名: Hiromi Hirata, Eloisa Carta, Iori Yamanaka, Robert J. Harvey, John Y. Kuwada.
  • 雑誌名: Front. Mol. Neurosci. 2,26 ページ: 1-17
• [雑誌論文] NaV1. 6a is required for normal activation of motor circuits normally excited by tactile stimulation. (2010)
  • 著者名/発表者名: Sean E. Low, Weibin Zhou, Xinling Choong, Louis Saint-Amant, Shawn M. Sprague, Hiromi Hirata, Wilson W. Cui, Richard I. Hume, John Y. Kuwada.
  • 雑誌名: Dev Neurobiol. (In press)
• [雑誌論文] Biogenesis of GPI-anchored proteins is essential for surface expression of sodium channels in zebrafish Rohon -Beard neurons to respond to mechanosensory stimulation. (2010)
  • 著者名/発表者名: 中野由梨, 他
  • 雑誌名: Development 137 ページ: 1689-1698
  • 査読あり
• [雑誌論文] NaVl.6a is required for normal activation of motor circuits nor mally excited by tactile stimulation. (2010)
  • 著者名/発表者名: Low, S.E., 他
  • 雑誌名: Dev Neurobiol (印刷中)(未定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Defective glycinergic transmission in zebrafish motility mutants. (2010)
  • 著者名/発表者名: 平田普三, 他
  • 雑誌名: Front. Mol.Neurosci. 2 ページ: 1-17
  • 査読あり
• [雑誌論文] Zebrafish muscular disease models towards drug discovery. (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiromi Hirata.
  • 雑誌名: Expert Opin. Drug Discov. 4 ページ: 507-513
• [雑誌論文] Zebrafish muscular disease models towards drug discovery. (2009)
  • 著者名/発表者名: 平田普三, 他
  • 雑誌名: Expert Opin Drug Discov 4 ページ: 507-513
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification and expression of voltage-gated calcium channel b subunits in zebrafish. (2008)
  • 著者名/発表者名: Weibin Zhou, Eric James Horstick, Hiromi Hirata, John Y. Kuwada.
  • 雑誌名: Dev. Dyn. 237 ページ: 3842-3852
• [雑誌論文] The zebrafish ennui behavioral mutation disrupts acetylcholine receptor localization and motor axon stability. (2008)
  • 著者名/発表者名: Saint-Amant, Shawn M. Sprague, Hiromi Hirata, Qin Li, Wilson W. Cui, Weibin Zhou, Olivier Poudou, Richard I. Hume, John Y. Kuwada.
  • 雑誌名: Dev. Neurobiol. 68 ページ: 45-61
• [雑誌論文] Identification and expression of voltage-gated calcium channel beta subunits in zebrafish. (2008)
  • 著者名/発表者名: Weibin Zhou, et al.
  • 雑誌名: Dev Dyn 237 ページ: 3842-3852
  • 査読あり
• [雑誌論文] ゼブラフィッシュ運動と行動 (2008)
  • 著者名/発表者名: 平田普三
  • 雑誌名: 細胞工学 27 ページ: 1125-1130
• [雑誌論文] 硬骨魚類の逃避運動制御のメカニズム (2008)
  • 著者名/発表者名: 平田普三, 他
  • 雑誌名: 実験医学 26 ページ: 1869-1874
• [学会発表] GPI transamidase is essential for zebrafish Rohon-Beard neurons to respond to mechanosensory stimulation. (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiromi Hirata.
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜)
• [学会発表] 発生期のグリシン作動性シナプスの形成 (2009)
  • 著者名/発表者名: 平田普三
  • 学会等名: 日本発生生物学会秋期シンポジウム
  • 発表場所: 東レ総合研修センター(三島)
• [学会発表] 感覚ニューロンの障害と細胞死 (2009)
  • 著者名/発表者名: 平田普三、中野由梨、小田洋一
  • 学会等名: 第32回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場(名古屋)
• [学会発表] Characterization of zebrafish motility mutant defective in voltage-gated sodium channel. (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiromi Hirata, Yuri Nakano, Yoichi Oda.
  • 学会等名: The 36th International Congress of Physiological Sciences.
  • 発表場所: Kyoto, Japan
• [学会発表] Rohon-Beardニューロンの異常による逃避運動の欠如 (2009)
  • 著者名/発表者名: 平田普三
  • 学会等名: 2009 NIG Zebrafish Meeting.
  • 発表場所: 国立遺伝学研究所(三島)
• [学会発表] 発生期のグリシン作動性シナプスの形成 (2009)
  • 著者名/発表者名: 平田普三
  • 学会等名: 日本発生生物学会秋期シンポジゥム
  • 発表場所: 東レ総合研修センター
• [学会発表] 感覚ニューロンの障害と細胞死 (2009)
  • 著者名/発表者名: 平田普三, 他
  • 学会等名: 第32回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
• [学会発表] Characterization of zebrafish motility mutant defective in volt age-gated sodium channel. (2009)
  • 著者名/発表者名: 平田普三, 他
  • 学会等名: The 36th International Congress of Physiological Sciences
  • 発表場所: 京都国際会議場
• [学会発表] Rohon-Beardニューロンの異常による逃避運動の欠如 (2009)
  • 著者名/発表者名: 平田普三
  • 学会等名: 2009 NIG Zebrafish Meeting
  • 発表場所: 国立遺伝学研究所
• [学会発表] Zebrafish locomotion and swimming: contribution of fast and slow muscle. (2008)
  • 著者名/発表者名: Hiromi Hirata.
  • 学会等名: MCDB Neuro Group Meeting.
  • 発表場所: University of Michigan, USA
  • 年月日: 2008-06-30
• [学会発表] Zebrafish ryanodine receptor mutants show slow swimming and provide a model of Multi-minicore disease. (2008)
  • 著者名/発表者名: Hiromi Hirata, Takaki Watanabe, Jun Hatakeyama, Shawn M. Sprague, Louis Saint-Amant, Ayako Nagashima, Wilson W. Cui, Weibin Zhou, John Y. Kuwada.
  • 学会等名: The 8th International Conference on Zebrafish Development and Genetics.
  • 発表場所: Madison, Wisconsin, USA.
• [学会発表] サカナの異常から見えてくる人の病気 (2008)
  • 著者名/発表者名: 平田普三
  • 学会等名: 第41回日本発生生物学会(ISDB共催)市民公開講座「発生生物学から見た生物の世界」
  • 発表場所: 徳島県郷土文化会館(徳島)
• [学会発表] ゼブラフィッシュ触刺激応答異常変異体の解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中野由梨, 他
  • 学会等名: 第14回小型魚類研究会
  • 発表場所: 岡崎カンファレンスセンター
• [学会発表] ゼブラフィッシュの運動異常変異体の解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中野由梨, 他
  • 学会等名: 第31回日本神経科学大会
  • 発表場所: 東京国際フォーラム
• [学会発表] Zebrafish ryanodine receptor mutants show slow swimming and provide amodel of Multi-minicore disease. (2008)
  • 著者名/発表者名: 平田普三, 他
  • 学会等名: The 8th International Conference on Zebrafish Development and Genetics
  • 発表場所: Madison, Wisconsin, USA
• [学会発表] サカナの異常から見えてくる人の病気 (2008)
  • 著者名/発表者名: 平田普三
  • 学会等名: 第41回日本発生生物学会市民公開講座「発生生物学から見た生物の世界」
  • 発表場所: 徳島県郷土文化会館
• [図書] 細胞工学(ゼブラフィッシュの運動と行動, vol.27, 11月号) (2008)
  • 著者名/発表者名: 平田普三
• [図書] 実験医学(硬骨魚類の逃避運動制御メカニズム, vol.26, No.12) (2008)
  • 著者名/発表者名: 平田普三、小橋常彦、小田洋一
• [図書] ブレインサイエンス・レビュー(ゼブラフィッシュを用いた運動制御の遺伝学的解析) (2008)
  • 著者名/発表者名: 平田普三
• [図書] ブレインサイエンスレビュー2008 (2008)
  • 著者名/発表者名: 平田普三
  • 出版者: ゼブラフィッシュを用いた運動制御の遺伝学的解析