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先天的腓骨神経欠損マウスの原因遺伝子同定と発症機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K06458
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分42040:実験動物学関連
研究機関筑波大学

研究代表者

桝 和子  筑波大学, 医学医療系, 講師 (50344883)

研究分担者 桝 正幸  筑波大学, 医学医療系, 教授 (20243032)
岡田 拓也  筑波大学, 医学医療系, 助教 (60451697)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードマウス / 運動神経 / 軸索ガイダンス / 変異 / ゲノム異常 / ゲノム編集 / 脊髄運動神経 / 変異マウス / 遺伝子変異 / 遺伝子
研究開始時の研究の概要

脊髄運動神経は特定の筋を支配し運動を制御する。この特異的な神経投射は、発生期に軸索を誘引する分子と反発する分子の相互作用によって形成されることが知られているが、未だ不明な点も多い。本研究では、後肢の筋肉(腓骨筋)を支配する腓骨神経を欠損した突然変異マウスの原因遺伝子を同定し、運動神経軸索ガイダンスの新しい制御機構を明らかにすることを目指している。これまでに候補と考えられる遺伝子の同定に成功しており、本研究では複数の遺伝子改変マウスを解析することにより、その遺伝子の関与を証明することを目的とする。

研究成果の概要

神経回路は、発生期に神経軸索が誘引・反発因子により標的へ正しく誘導されることにより形成される。本研究は、腓骨神経の形成異常をもつ突然変異体マウスの原因遺伝子を同定することにより、脊髄運動神経の新しい軸索誘導機構を明らかにすることを目指している。これまでに、次世代シークエンサーを用いてゲノム異常を発見し、ゲノム編集を用いて表現型を正常化することに成功している。本研究では、原因と想定される遺伝子を破壊したマウスを作製し、その表現型を観察した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

突然変異マウスの分子遺伝学的解析により、脊髄運動神経の軸索形成に関与する新規の遺伝子を同定することが出来た。今後、この遺伝子の働きを明らかにすることにより、神経回路形成の新しい分子機構を明らかにすることができる可能性がある。内反尖足は、ヒトにおいて最も高頻度で見られる先天性異常であるが、その発症機序や遺伝的メカニズムは不明である。本研究の成果がヒト内反尖足の診断や治療につながる可能性があると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Diffusion magnetic resonance tractography-based evaluation of commissural fiber abnormalities in a heparan sulfate endosulfatase-deficient mouse brain2022

    • 著者名/発表者名
      Tsuji Yusuke、Kerever Aurelien、Furukawa Toshiki、Kamagata Koji、Saito Yuya、Aoki Shigeki、Hata Junichi、Okano Hideyuki、Kobayashi Kenta、Okada Takuya、Miya Ken、Keino-Masu Kazuko、Masu Masayuki、Arikawa-Hirasawa Eri
    • 雑誌名

      Magnetic Resonance Imaging

      巻: 88 ページ: 123-131

    • DOI

      10.1016/j.mri.2022.01.017

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Expression of Heparan Sulfate Endosulfatases in the Adult Mouse Brain: Co-expression of Sulf1 and Dopamine D1/D2 Receptors2021

    • 著者名/発表者名
      Miya Ken、Keino-Masu Kazuko、Okada Takuya、Kobayashi Kenta、Masu Masayuki
    • 雑誌名

      Frontiers in Neuroanatomy

      巻: 15 ページ: 726718-726718

    • DOI

      10.3389/fnana.2021.726718

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Regulation of fractone heparan sulfate composition in young and aged subventricular zone neurogenic niches2021

    • 著者名/発表者名
      Kerever Aurelien、Nagahara Fumina、Keino-Masu Kazuko、Masu Masayuki、van Kuppevelt Toin H、Viv?s Romain R、Arikawa-Hirasawa Eri
    • 雑誌名

      Glycobiology

      巻: 31 号: 11 ページ: 1531-1542

    • DOI

      10.1093/glycob/cwab081

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Extracellular sugar modification regulates neuronal signaling in the nucleus accumbens2023

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Masu, Ken Miya, Kazuko Keino-Masu, Takuya Okada, Kent Ohta, Tom Macpherson, Takatoshi Hikida, Etsuko Suzuki, Toshihiko Momiyama
    • 学会等名
      日本生理学会第100回記念大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Sulf1/2 ダブルノックアウトマウスの大脳皮質における血管網構築の3次元解析2022

    • 著者名/発表者名
      村越 和輝、ケレベール・オレリアン、安倍龍征、桝 和子、桝 正幸、平澤 恵理
    • 学会等名
      第54回日本結合組織学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Sulf1/2欠損マウスにおける拡散テンソル画像による脳梁異常の解析2020

    • 著者名/発表者名
      辻祐介、Kerever Aurelien、齋藤勇哉、鎌形康司、青木茂、畑純一、桝正幸、桝和子、平澤恵里
    • 学会等名
      日本神経学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Sulf1/2 double-knockout mice show the tendency not to lose in the tube test2020

    • 著者名/発表者名
      Kazuko Keino-Masu, Takuya Okada, Sayaka Hashimoto, Masayuki Masu
    • 学会等名
      日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Bilateral projection and motor control of the corticospinal tract in mice lacking the heparan sulfate endosulfatases Sulf1/22020

    • 著者名/発表者名
      Takuya Okada, Marika Kato, Satoshi Aizawa, Kazuko Keino-Masu, Akira Tamaoka, Masayuki Masu
    • 学会等名
      日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 筑波大学医学医療系 分子神経生物学グループ

    • URL

      https://www.md.tsukuba.ac.jp/basic-med/molneurobiol/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 筑波大学医学医療系 分子神経生物学グループ

    • URL

      http://www.md.tsukuba.ac.jp/basic-med/molneurobiol/

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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