神経機能におけるアストロサイトの役割

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07044236
• 研究機関: 新潟大学
• 研究代表者: 桑野 良三 新潟大学, 遺伝子実験施設, 助教授 (20111734)
• 研究分担者: HERRUP Karl Case Western Reseve University, Professor ; SAUER Brian National Institute of Health, Expert ; NISHIYAMA Ak Cleveland Clinic Foundation, Research A ; 花岡 和則 北里大学, 理学部, 教授 (40189577) ; 熊西 敏郎 新潟大学, 脳研究所, 教授 (40018601)
• キーワード: アストロサイト / トランスジェニックマウス / 神経機能 / 遺伝子発現 / S100蛋白 / GFAP / ジフテリアトキシン / Cre-lox

研究概要

8年度に予定した研究計画は1)脳初代培養細胞の解析と2)トランスジェニクマウスの作出であった。
1)の脳初代培養細胞の解析については、マウス胎齢10日の脳から神経培養幹細胞が確立できた。この培養細胞は培養を継続するとニューロン、グリアへ分化できる多分化能を有する細胞である。伸展した神経突起が、シナプスを形成するときに働く機能分子を解析するために、神経成長円錐に局在する蛋白を分離・精製し、それらのアミノ酸一次構造を決めた。成長円錐に存在することが知られている蛋白以外に、数種類の新規な蛋白を見つけた。これらの部分アミノ酸配列からペプチドを人工的に合成し、家兎に注射して特異抗体を作製した。この抗体を用いて、今回分離した蛋白が神経細胞の成長円錐膜に局在することを確認し、つづいて、培養神経幹細胞が増殖・分化し、突起を伸長して神経細胞に接着するシナプス形成過程を追った。
2)について、本実験の目的であるアストロサイトを選択的に破壊するためには、細胞特異的遺伝子発現の精度をあげる必要がある。その手段として、塩基配列特異的にリコンビエーションをおこすCre-lox系を用いている。アストロサイト特異的遺伝子(S100)プロモーターと細胞破壊用のジフテリアトキシンAフラグメント遺伝子(DT-A)の間に、loxで挟まれた転写終結シグナル(ストッパー)を挿入した。この細胞破壊用プラスミドを培養細胞に導入したところ、わずかではあるがCreが存在しなくてもDT-Aが発現した。この予備実験から、細胞破壊用ベクターに用いたストッパーの再検討が必要となりトランスジェニクマウスの作出に至っていない。

研究成果

• [文献書誌] Shirai M.: "A gene trap strategy for identifying the gene expression in the embryonic nervous system." Zool.Sci.13. 277-283 (1996)
• [文献書誌] Herrup K.: "The weaver mouse:a most cantankerous rodent." Pro.Natl.Acad.Sci.USA. 93. 10541-10542 (1996)
• [文献書誌] Gerlai R.: "Impaired motor learning performance in cerebellar En-2 mutant mice." Behavioral Neurosci.110・1. 126-133 (1996)
• [文献書誌] Lasko M.: "Efficient in vivo manipulation of mouse genomic sequences at the zygote stage." Pro.Natl.Acad.Sci.USA. 93・12. 5860-5865 (1996)
• [文献書誌] Nishiyama A.: "Co-localization of NG2 proteoglycan and PDGF alpha-receptor on O2A progenitor cells in the developing rat brain." J.Neurosci.Res.43・3. 299-314 (1996)
• [文献書誌] Matsuda S.: "Tob,a novel protein that interacts with p185erbB2,is associated with anti-proliferativeactivity." Oncogene.12・4. 705-713 (1996)
• [文献書誌] Nishiyama A.: "Interaction between NG2 proteoglycan and PDGF a receptor on O2A progenitor cells is required for optimal response toPDGF." J.Neurosci.Res.43. 315-330 (1996)
• [文献書誌] Yu M.: "Interferon-beta inhibits progression of relapsing remitting experimental autoimmune encephalomyelitis." J.Neuroimmunol.64・1. 91-100 (1996)
• [文献書誌] Kumanishi T.: "Primary malignant lymphoma of the brain:demonstration of frequent p16 and p15 gene deletions." Japanese J.Cancer Res.87・7. 691-695 (1996)
• [文献書誌] Kawahire S.: "cDNA cloning of nuclear localization signal binding protein NFP60,a rat homologue of lamin B receptor,and identification of binding sites of human lamin B receptor for nuclear localization signals and chromatin." J.Biochem.121(in press). (1996)
• [文献書誌] Muratake T.: "Structural organization and chromosomal assignment of the human 14-3-3h chain gene(YWHAH)" Genomics. 36. 63-69 (1996)
• [文献書誌] Yuasa S.: "Neuron-glia interrelations during migration of purkinje cells in the mouse embryonic cerebellum" Int.J.Devl.Neurosci.14. 429-438 (1996)