シナプス結合と神経回路の形成機構

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10102006
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 竹市 雅俊 京都大学, 生命科学研究科, 教授 (00025454)
• キーワード: カドヘリン / カテニン / シナプス / プルチンエ細胞 / 小脳 / シナプシン

研究概要

カドヘリン接着分子群の神経回路形成における役割を研究し、以下の成果を得た。
(1)カドヘリン結合因子αN-カテニンのノックアウトを作製・解析し、以下の表現型を発見した。このマウスは生後1日目にほとんどの個体が死亡する。脳の解剖学的検査によりいくつかの異常が検出されたが、その最も顕著なものは、小脳においてプルキンエ細胞の遊走に異常があることで、これに対応して小脳機能の欠陥に関連すると思われる行動上の異常も観察された。次年度には、これらの表現型をより詳しく調べ、αN-カテニンの欠失が、なぜそのような異常を引き起こすのかについての理解を深める。(2)カドヘリン-8のノックアウトマウスの表現型の解析に着手した。とりあえず網膜を詳しく調べた結果、この分子を発現する錐体双極細胞の軸索終末パターンに異常が発見された。現在、電子顕微鏡によりシナプス形成に異常があるかどうか検討中である。(3)海馬神経細胞を培養し、これにdominant-negative効果を有するカドヘリン変異分子を発現させカドヘリン機能を阻害して、シナプス形成に及ぼす効果を観察した。その結果、シナプス小胞タンパク質シナプシンの集積が阻害され、また、シナプス小胞のリサイクルか抑えられていた。これらの結果から、カドヘリンがシナプス形成に重要であることが示唆された。現在、これらの異常を電気生理および電子顕微鏡により確認している。

研究成果

• [文献書誌] Honjo,M.,and Takeichi,M.: "Differential expression of cadherin adhesion receptors in neural retina of the postnatal mouse."Invest.Ophthalmol.Vis.Sci.. 41. 546-551 (2000)
• [文献書誌] Yagi,T.and Takeichi,M.: "Cadherin superfamily genes : functions, genomic organization, and neurologic diversity."Genes & Dev.. 14. 1169-1180 (2000)
• [文献書誌] Manabe,M.,and Takeichi,M.: "Loss of cadherin-11 adhesion receptor enhances plastic changes in hippocampal synapses and modifies behavioral responses."Mol.Cell.Neuroscience. 15. 534-546 (2000)
• [文献書誌] Takeichi,M.,and Uemura,T.: "Patterning of cell assemblies regulated by adhesion receptors of the cadherin superfamily."Phil.Trans.R.Soc., Lond.B. 355. 885-890 (2000)
• [文献書誌] Inoue.T.,and Takeichi,M.: "Role of cadherins in maintaining the compartment boundary between the cortex and striatum during development."Development. 128. 561-569 (2000)