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難治性てんかん・非定型レット症候群の原因遺伝子欠損マウス作製・解析と分子標的解明

研究課題

研究課題/領域番号 21659252
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 小児科学
研究機関東京大学

研究代表者

田中 輝幸  東京大学, 大学院・医学系研究科, 准教授 (10246647)

研究分担者 水口 雅  東京大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (20209753)
研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2010年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2009年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
キーワード脳神経疾患 / 神経科学 / 遺伝子 / てんかん / 発達障害
研究概要

本年度は、全身型Cdk15ノックアウト(KO)マウスの、脳形態、皮質層構造、海馬構築、軸索・樹状突起微小形態につき詳細な解析を行った。海馬神経細胞分散培養、大脳スライス標本のゴルジ染色、更にCdk15 KOマウスとThy1-GFPトランスジェニックマウスの交配により神経細胞をGFP標識したマウスの大脳スライス標本の共焦点レーザー顕微鏡撮影により、樹状突起スパインの形態・数の詳細な解析を行い、Cdk15 KOマウス神経細胞樹状突起の変化を同定した。更にCdk15 KOマウスの海馬スライス電気生理学的解析及び、KOマウスのテストバッテリーを用いた網羅的行動解析を開始し、それぞれの解析結果に異常を認めた。
また、yeast two-hybridスクリーニングを用いたCdk15相互作用分子の網羅的探索により得た21の相互作用因子候補のうち、機能重要と考えられる複数の因子(イオンチャンネル、微小管結合蛋白、モーター蛋白、シナプス蛋白)について、マウス脳溶解物を用いた共免疫沈降、GST標識組換え蛋白を用いたpull-downアッセイ、更にin vitroキナーゼアッセイを行った。その結果、新規のCDKL5リン酸化基質及び相互作用蛋白を同定し、更にその相互作用による機能解明を行った。
これらの研究成果から、Cdk15の樹状突起スパイン形成制御に関する機能が確認され、この機能不全が、CDKL5遺伝子変異に伴う神経発達障害の分子基盤であることが示唆された。また、CDKL5相互作用蛋白の同定と解析により、新規の神経細胞骨格蛋白、イオンチャンネル分子、シナプス蛋白との相互作用、リン酸化による修飾作用が示され、CDKL5変異による病態にこれらの機能不全が関与する可能性が示唆された。これらの新規知見により、CDKL5の分子機能と遺伝子変異による病態機序の解明へ新たな進歩が得られた。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2010 2009

すべて 学会発表 (5件)

  • [学会発表] Doublecortinと大脳皮質形成 -ニューロン移動における力の伝達と方向性の制御機構解明へ向けて-2010

    • 著者名/発表者名
      田中輝幸
    • 学会等名
      第41回慶應ニューロサイエンス研究会
    • 発表場所
      慶應義大学医学部北里講堂(東京都) 招待講演
    • 年月日
      2010-11-06
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 難治性てんかんと発達遅滞の原因遺伝子CDKL5の相互作用の探索2010

    • 著者名/発表者名
      奥田耕助、渡邉紀、水口雅、田中輝幸
    • 学会等名
      第33回日本神経科学大会
    • 発表場所
      神戸コンベンションセンター(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2010-09-03
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] West症候群・非典型Rett症候群の原因遺伝子CDKL5の機能解析2010

    • 著者名/発表者名
      田中輝幸
    • 学会等名
      第51回日本神経病理学会総会学術研究会
    • 発表場所
      砂防会館(東京都千代田区)
    • 年月日
      2010-04-23
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 難治性てんかんと発達障害の原因遺伝子CDKL5の相互作用同定による機能解明2010

    • 著者名/発表者名
      奥田耕助、渡邉紀、水口雅、田中輝幸
    • 学会等名
      包括型脳科学研究推進支援ネットワーク 夏のワークショップ
    • 発表場所
      ホテルさつぽろ芸文館(北海道札幌市)
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 神経発達障害原因遺伝子CDKL5の分子機能解析2009

    • 著者名/発表者名
      田中輝幸
    • 学会等名
      第4回メチレーションと小児神経学研究会「レット症候群とMECP2研究」
    • 発表場所
      東京都文京区本郷本郷瀬川ビル
    • 年月日
      2009-08-23
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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