| 研究実績の概要 |
ニューロンは適切なパートナーを識別して神経ネットワークを作る。しかし、個々のニューロンを識別する分子メカニズムには不明な点が多い。私たちは、個々のニューロンごとに異なるプロトカドヘリン(Pcdh、細胞接着分子)が発現する事を見出した(Nat Genet, 2005, JBC, 2006など)。現在、本知見を基にした仮説「同じPcdhを発現するニューロン同士で神経回路を作る」の検証を進めている。具体的には、マウス小脳をモデル解析系とし課題(i)(ii)(iii)を検討している。(i)Pcdh欠損により神経回路が異常になるか？ (ii)Pcdh欠損により脳機能が異常になるか？ (iii)神経回路を構成するニューロン群におけるPcdh発現は同一か？本年度の本国際共同研究では、下述のように課題(ii)(iii)が大きく進展した。
課題(ii)Pcdh欠損により脳機能が異常になるか？を精査した。昨年度までに、小脳のほぼ全てのニューロンにおいてPcdhを欠損させたマウス(小脳Pcdh KOマウス)にて運動学習能の低下を認めていた。すなわち、小脳におけるPcdhによる運動学習の制御が示唆される。今年度は、どのニューロン種類にてPcdhが機能するか？を検討した。作製した２種類の細胞種特異的Pcdh欠損マウス（プルキンエ細胞および顆粒細胞を標的）のうち繁殖が順調に進んだ、顆粒細胞特異的Pcdh欠損マウスの運動学習能を調べたところ、低下していた。
課題(iii)神経回路を構成するニューロン群におけるPcdh発現は同一か？にて必要となるPcdh発現細胞可視化マウス（蛍光タンパク質ノックインマウス）の作製・解析が順調に進んだ。Pcdhアイソフォームの１種(Pcdhγ)発現細胞を可視化できるマウス脳を組織学的に解析したところ、Pcdhγタンパク質局在を免疫染色にて解析しうることが判明した。
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