内在性誘導型アンチセンストランスクリプトによる遺伝子調節機構の解明

2005 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16659011
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 桐野 豊 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 教授 (10012668)
• 研究分担者: 渡辺 恵 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助手 (80302610) ; 松尾 亮太 徳島文理大学, 香川薬学部, 講師 (40334338)
• キーワード: 軟体動物 / 脳神経節 / アンチセンストランスクリプト / differential display / アルコールデヒドロゲナーゼ / 一酸化窒素合成酵素 / 発現誘導 / 連合学習

研究概要

本研究で対象とするアンチセンストランスクリプトは高カリウム溶液を作用させることで、神経活動依存的に一過的な発現誘導を示す。そしてこれまでの我々の研究から、高カリウム溶液で発現誘導される遺伝子の多くが、脳を単離するだけでも発現誘導されることが分かっている。そこで本年度は前年度に引き続き、他の同様なアンチセンストランスクリプトの検出を目指して、脳の単離後3時間で発現誘導される遺伝子群を網羅的に探索した。differential display法によって見出され、クローニングまで成功した10バンドのうち、cDNA library screeningの結果、4つの遺伝子については次の通りであることが分かった。(1)アルコールデヒドロゲナーゼ様遺伝子(2)limKLF(Fukunaga et al.2006)(3)分子内repeatを多数含む新規transcript(4)全長6.9kb以上ある未知遺伝子。これまでの我々、および他のグループの研究により、ナメクジには分子内にtandemなrepeatを含む遺伝子が多数見出されており、上記(3)が神経活動によって誘導される、という事実は非常に興味深い。
次に、既知の遺伝子をコードするDNAの相補鎖側に新たな遺伝子がコードされている可能性を探るために、ナメクジのNO合成酵素(NOS)のcDNAをprobeとしてゲノムライブラリーをスクリーニングし、得られたNOSゲノムDNAをprobeとして、逆にcDNA libraryをスクリーニングした。その結果、NOS以外の遺伝子が複数単離された。この結果は、NOS遺伝子の裏鎖に別の転写単位がアンチセンストランスクリプトとしてコードされている可能性を示唆しており、現在さらに解析を進めている。

研究成果

• [雑誌論文] A novel kruppel-like factor is induced by neuronal activity and by sensory input in the central nervous system of the terrestrial slug Limax valentianus (2006)
  • 著者名/発表者名: Fukunaga S. et al.
  • 雑誌名: J.Neurobiol 66 ページ: 169-181
• [雑誌論文] Purkinje cell activity during classical eyeblink conditioning in decerebrate guinea pigs (2006)
  • 著者名/発表者名: Kotani S. et al.
  • 雑誌名: Brain Res 1068 ページ: 70-81
• [雑誌論文] Hippocampal CA3 NMDA receptors are crucial for adaptive timing of trace eyeblink conditioned response (2006)
  • 著者名/発表者名: Kishimoto Y. et al.
  • 雑誌名: J.Neurosci. 26 ページ: 1562-1570
• [雑誌論文] Mapping of odor-related neuronal activity using a fluorescent derivative of glucose (2006)
  • 著者名/発表者名: Ito I.et al.
  • 雑誌名: Neurosci.Lett. (in press)
• [雑誌論文] Depletion of serotonin selectively impairs short-term memory without affecting long-term memory in odor learning in the terrestrial slug Limax valentianus. (2006)
  • 著者名/発表者名: Shirahata T. et al.
  • 雑誌名: Learn.Memory (in press)
• [雑誌論文] In vitro odor-aversion conditioning in a terrestrial mollusk. (2006)
  • 著者名/発表者名: Inoue T. et al.
  • 雑誌名: J.Neurophysiol. (in press)
• [雑誌論文] Role of hippocampal NMDA receptors in trace eyeblink conditioning (2005)
  • 著者名/発表者名: Sakamoto T. et al.
  • 雑誌名: Brain Res 1039 ページ: 130-136
• [雑誌論文] State-dependent sensory gating in olfactory cortex (2005)
  • 著者名/発表者名: Murakami M. et al.
  • 雑誌名: Neuron 46 ページ: 285-296
• [雑誌論文] N-methyl-d-aspartate receptors play important roles in acquisition and expression of the eyeblink conditioned response in glutamate receptor subunit delta2 mutant mice (2005)
  • 著者名/発表者名: Kato Y.et al.
  • 雑誌名: Neuroscience 135 ページ: 1017-1023
• [雑誌論文] NMDA receptor-dependent processes in the medial prefrontal cortex are important for acquisition and the early stage of consolidation during trace, but not delay eyeblink conditioning (2005)
  • 著者名/発表者名: Takehara-Nishiuchi, K.
  • 雑誌名: Learn.Memory 12 ページ: 606-614
• [雑誌論文] Characterization of hippocampal theta rhythm in wild-type mice and glutamate receptor subunit 82 mutant mice during eyeblink conditioning with a short trace interval (2005)
  • 著者名/発表者名: Takatsuki K. et al.
  • 雑誌名: Brain Res 1063 ページ: 159-167
• [雑誌論文] Interaction of N-terminal acetyltransferase with the cytoplasmic domain of beta-amyloid precursor protein and its effect on A beta secretion (2005)
  • 著者名/発表者名: Asaumi M. et al.
  • 雑誌名: J.Biochem. 137 ページ: 147-155