遺伝性精神遅滞症遺伝子FMR1の解析を通して知る脳内行動発現ネットワーク機構

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15207002
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 研究機関: 徳島大学
• 研究代表者: 塩見 春彦 徳島大学, ゲノム機能研究センター, 教授 (60202107)
• 研究分担者: 石田 直理雄 産業技術総合研究所, 生物機能工学研究部門, 研究グループ長 (00344234) ; 齋藤 実 東京都医学研究機構, 東京都神経科学総合研究所, 主任研究員 (50261839)
• キーワード: 脆弱X症候群 / RNAi / 概日リズム / 記憶障害変異体 / 行動 / ショウジョウバエ

研究概要

トリプレットリピート病の代表例である脆弱X症候群の分子機序を解明することを目的とし、ショウジョウバエをモデル動物として用い、脆弱X遺伝子FMR1が位置する遺伝学的分子経路の解析を行った。さらに、FMR1機能の変化が、どのように細胞形態レベルでの変化、そして個体の行動レベル(概日リズムと記憶障害)での変化に至らしめるかを検討した。
1)ショウジョウバエFMR1(dFMR1)及びRNAi関連遺伝子の遺伝学的相互作用の解析(塩見春彦):dFMR1蛋白質がRNAi必須因子AGO2と相互作用することを見出していたが、AGO2遺伝子の欠失系統を作成し、さらにdFMR1-AGO2ダブル欠失ハエ系統も作成した。一方、dFMR1及びAGO2、またはその両方を過剰発現するハエ系統も作成した。これら変異体を用いて、神経細胞及び剛毛(ブリストル)の形態変化を解析し、これら二つの遺伝子が遺伝学的にも相互作用していることが明らかにした。
2)dFMR1及びAGO2遺伝子変異体ハエ系統における概日リズムの解析(石田直理雄):上に述べた各種ハエ系統を用いて、これらの概日リズムの変容を休息-活動(locomotor activity)リズムを中心に解析を進めている。
3)dFMR1及びAGO2遺伝子変異体ハエ系統における記憶障害の解析(齋藤実):dFMR1変異体の記憶障害をT-maze(2種類の臭いと電気ショックで条件付けることができる装置)を用いて解析した結果、この変異体が記憶障害変異体であることを見出した。また、1)で述べた各種ハエ系統を用いて、どのような学習記憶行動の変化(回復)が現れるかを行動解析し、行動レベルで相互作用を明らかにすることを試みている。

研究成果

• [文献書誌] Siomi, H., Ishizuka, A, Siomi, MC.: "RNA Interference : A New Mechanism by Which FMRP Acts in the Normal Brain? -What can Drosophila teach us?"MRDDR review. 10. 68-74 (2004)
• [文献書誌] Tamura T, Chiang AS, Ito N, Liu HP, Horiuchi J, Tully T, Saitoe M.: "Aging specifically impairs amnesiac-dependent memory in Drosophila"Neuron. 40. 1003-1011 (2003)
• [文献書誌] Oishi K.et al.: "Genome-wide expression analysis of mouse liver reveals CLOCK-regulated circadian output genes"Journal of Biological Chemistry. 278. 41519-41527 (2003)
• [文献書誌] Taura, T., Siomi, M.C., Siomi, H.: "Nuclear transport of RNA and proteins(The molecular mechanisms of mRNA export)"(ed.,Citovsky, V.and Tzfira, T.)Landes Bioscience, New York(未定). (2004)