Sez6スプライスバリアントの差異が認知機能形成に与える影響

• 研究課題/領域番号: 22K15789
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分52030:精神神経科学関連
• 研究機関: 高知大学
• 研究代表者: 日高 千晴 高知大学, 教育研究部医療学系基礎医学部門, 助教 (10783673)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2025年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: Sez6 / 膜タンパク質 / スプライスバリアント / 神経突起形態

研究開始時の研究の概要

近年、神経細胞はスプライスバリアントの差異を利用して、細胞特異性や神経回路網の可塑性を獲得していることがわかってきている。申請者が着目する脳に特異的に発現するSez6タンパク質は神経細胞形態形成や認知機能形成に関与することが示唆されているが、どのように関与するのか詳細はまだよくわかっていない。そこで本研究では神経細胞形態や神経回路網形成におけるSez6の役割をSez6スプライスバリアントの差異の面から考察する。

研究実績の概要

本研究では脳に特異的に発現し、神経細胞間接着構造シナプスの形成や認知行動への関与が示唆されている膜タンパク質Sez6の生理機能をスプライスバリアントレベルで明らかにすることを目的とする。生き物はタンパク質の多様性を獲得する一手段として一遺伝子から構造の異なる複数のタンパク質(スプライスバリアント)を生成する。この仕組みにより、限られた遺伝子からより多くのタンパク質の生成が可能となるため、生成されたスプライスバリアント間には生理機能が異なる可能性が強く示唆される。現に、神経細胞ではシナプス形成因子タンパク質のスプライスバリアントの時空間的な変化はシナプス可塑性を引き起こすことが明らかとなりつつある。そのためSez6においても同様に各Sez6スプライスバリアントには異なる生理機能が存在する可能性が高い。本研究ではSez6の各スプライスバリアントの時空間的な発現が神経細胞の形態形成に与える影響を明らかすることを試みる。
本年度は、in vitro/ in vivo双方のレベルで神経細胞の形態形成に与える影響を解析することした。しかしながら、in virto系は実験系の構築に再検討が必要となったため、形態解析まで本年度中に到達することができなかった。また、in vivo系の実験系は実験系の構築に成功したが、構築に当初の想定よりも時間を有してしまったため、全体的なスケジュールが遅れてしまい現在、各Sez6スプライスバリアントの発現が神経細胞の形態形成に与える影響の解析を行っている。

現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

in vitro/in vivo実験系の構築に時間を有しているため

今後の研究の推進方策

現在解析中のin vivo実験系での神経細胞形態への影響についてデータをまとめるとともに、in vitro系の実験系の再構築を早期に完了させたい。また、今後行動レベルでの影響についても検討を実施していきたいため、スプライスバリアント発現を改変した遺伝子改変マウスの作成を試みる。