トランスジェニックマウスを用いたフロアープレート特異的遺伝子の機能解析

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12480235
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 桝 正幸 筑波大学, 基礎医学系, 教授 (20243032)
• 研究分担者: 高橋 智 筑波大学, 基礎医学系, 教授 (50271896) ; 塩見 健輔 筑波大学, 基礎医学系, 助手 (00311598)
• キーワード: フロアープレート / 神経発生 / 神経回路 / トランスジェニックマウス

研究概要

フロアープレートは、発生期に神経管の腹側正中部に出現する非神経性細胞であり、神経誘導因子や神経軸索ガイダンス蛋白を分泌する事により、神経パターン形成に重要な役割を担っている。本研究は、申請者らが単離したフロアープレート特異的遺伝子、SulfFP1とオートタキシンの役割をトランスジェニック(Tg)マウスを用いて明らかにする事を目的とした。
SulfFP1は、870アミノ酸から成る新規のスルファターゼであり、フロアープレートの他、脳室脈絡叢、骨形成部位、腎臓などに特徴的な発現を示す。SulfFP1遺伝子のプロモーター上流12kbpのDNA配列にGreen Flurorescent Protein(GFP)を繋いだコンストラクトを用いてTgマウスを作成した所、骨形成部位、腎臓や脳の一部にGFPの蛍光が観察されたが、脳室脈絡叢やフロアープレートには強い蛍光が観察されなかった。上流配列を短くした所、2.3kbpまでは上記と似た発現パターンが観察されたが、上流1.8kbpまで短くすると骨形成部位での発現等が消失した。この領域にはSox結合部位があり、この配列がSulfFP1の骨形成部位での発現をドライブする為に必要であると考えられた。
オートタキシンは、細胞外にフォスフォジエステラーゼの活性部位を持つ蛋白質であり、最近リゾフォスファチジン酸の合成に関わるLyso Phospholipase Dの活性を持つ事が明らかにされたが、生体内での働きは不明である。そこで全身にオートタキシンを発現するTgマウスを作成して解析した所、弱い発現を示す系統しか得られなかったが、脳や脊髄でオリゴデンドロサイトの数がわずかに増加していた。この結果から、オートタキシンがオリゴデンドロサイトの分化に関与している事が明らかとなり、発生初期に重要な働きをしている為に過剰発現により胎生致死になっている可能性が考えられた。

研究成果

• [文献書誌] Ohto et al.: "Identification of a novel non-Iysosomal sulphatase expressed in the floor plate, choroid plexus and cartilage"Genes to Cells. 7. 173-186 (2002)
• [文献書誌] Tsukada et al.: "Activation of protein kinase A by nitric oxide in cultured dorsal root garglion neurites of the rat, examined by a fluorescence probe, ARII"Neuroscience Letters. 318. 17-20 (2002)
• [文献書誌] Sato et al.: "Distribution of cystine/glutamate exchange transporter, system Xc, in the mouse brain"Journal of Neuroscience. 22. 8028-8033 (2002)
• [文献書誌] Shiomi et al.: "Ccdl, a novel protein with a DIX domain, is a positive regulator in the Wnt signaling during zebratish neural patterning"Current Biology. 13. 73-77 (2003)