研究課題/領域番号 |
16K07000
|
研究機関 | 和歌山県立医科大学 |
研究代表者 |
片山 圭一 和歌山県立医科大学, 医学部, 講師 (20391914)
|
研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
キーワード | Rhoファミリー低分子量Gタンパク質 / 大脳皮質層形成 / 神経細胞移動 |
研究実績の概要 |
昨年度に引き続き、Rac1の神経細胞の移動における役割についての解析を重点的に行った。Rac1の優勢阻害型変異体を子宮内胎児脳電気穿孔法により胎児の神経細胞に強制発現すると、神経細胞の移動が著しく障害されることから、Rac1は大脳皮質神経細胞の移動に重要な役割を持っていると考えられてきた。しかしながら、Rac1のfloxマウスにCre発現ベクターを子宮内胎児脳電気穿孔法を用いて導入し、移動神経細胞でRac1を欠損させても神経細胞の移動に大きな障害は認められなかった。Rac1のホモログであるRac3ノックアウトのバックグラウンドで同様の解析を行っても、神経細胞の移動に大きな障害は認められなかった。そこで、脳特異的なRac1ノックアウトマウスの大脳皮質層形成に関する検索を追加で行った。Rac3ノックアウトのバックグラウンドでGFAP-Creマウスを用いてRac1を欠損させると、マウスはほぼ正常に産まれてくるものの、生後直ぐに大脳皮質の神経細胞がアポトーシスによって死に始め、3週齢に達する前に死ぬことが判明した。2週齢時に解析を行ったところ、ノックアウトマウスの大脳皮質にはほとんど生存した神経細胞が存在しなかった。神経細胞死はRac1またはRac3が1アレルでも存在していればほとんど起こらなかった。以上のことから、Racは神経細胞の生存に重要な役割を果たしていることが分かった。 また、大脳皮質神経細胞の移動について、Rac1およびRac3に加えてCdc42を欠損させることも試みたが、神経細胞の移動に大きな障害は認められなかった。
|
現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
現在までにRac1およびRac3に加えて、神経細胞の移動に推進的な役割を果たしていると考えられているCdc42についても欠損細胞の移動の解析を行い、これら遺伝子を子宮内胎児脳電気穿孔法で欠損させても大脳皮質神経細胞の移動に大きな異常が認められないことを確認している。我々の研究によりこれまでの認識が間違っている可能性が示唆されており、ここに本研究課題の大きな成果がある。これに加えて、Rac1およびRac3を大脳皮質神経細胞でノックアウトさせると神経細胞が生後間もなくアポトーシスによって死んでいくということも発見した。これはRacが神経細胞の生存に必要であることを示唆する研究結果であり、本来予期してはいなかったものの、当該研究分野のブレークスルーに繋がる、大変有意義な発見であると考えられる。
|
今後の研究の推進方策 |
本年度は、Rac1、Rac3、Cdc42に加えて、RhoAの神経細胞移動についての役割に関する検索を行う。また、Rhoファミリー低分子量Gタンパク質の神経細胞移動への関与をはっきりさせるため、子宮内胎児脳電気穿孔法でRac1等を欠損させた際に、タンパク質としての機能を欠損するのはいつからなのかを確定させる。そのために、子宮内胎児脳電気穿孔法でCre遺伝子を導入した細胞をセルソーターで回収し、タンパク質を抽出してウェスタンブロット解析を行う。 さらに、Rac1およびRac3が神経細胞の生存に必要である可能性が示唆されたため、その分子メカニズムに関する検索も行う。
|
次年度使用額が生じた理由 |
次年度使用額が生じた理由は研究資金を効率的に使用した結果である。 研究資金は研究計画の遂行および成果発表に使用させて頂く予定である。
|