純系ゲノム背景における脳システム制御の分子解析

2005 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17024011
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 三品 昌美 東京大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (80144351)
• 研究分担者: 竹内 倫徳 東京大学, 大学院・医学系研究科, 助手 (50323613) ; 植村 健 東京大学, 大学院・医学系研究科, 助手 (00372368)
• キーワード: グルタミン酸受容体GluRδ2 / 誘導型CrePRリコンビナーゼ / 小脳プルキニエ細胞 / シナプス結合 / 平行線維-プルキニエ細胞シナプス / アクティブゾーン / PSD / NMDA受容体

研究概要

C57BL/6マウス由来の胚幹細胞を用いて、グルタミン酸受容体GluRδ2遺伝子にloxPを導入した標的マウスを作成し、小脳プルキニエ細胞特異的に誘導型CrePRリコンビナーゼを発現するマウスと掛け合わせた。プロゲステロン受容体のアンタゴニストを投与することにより、成熟期において小脳プルキニエ細胞特異的にGluRδ2を欠損させることに成功した。免疫電顕による解析から、成熟小脳でシナプス後部のGluRδ2の減少に伴い、平行線維-プルキニエ細胞シナプスにおいてシナプス前部のアクティブゾーンが縮退し、シナプス後部のPSDが膨張する構造変化が引き起こされ、シナプス前部と後部の不一致が生じることを見いだした。さらに、GluRδ2の消失はシナプス結合の切断をもたらした。これらの結果は、成熟した脳のシナプス結合にGluRδ2が必須であることを示しており、完成されたシナプスの構造変化の分子メカニズムを探求する端緒を開いた。
C57BL/6マウス由来の胚幹細胞を用いてNMDA受容体GluRζ1遺伝子にloxPを導入した標的マウスと海馬CA3錐体細胞特異的にCreリコンビナーゼを発現するマウスとを掛け合わせ、C57BL/6系統の純粋な遺伝的背景のもとで海馬CA3領域特異的にNMDA受容体を欠損したマウスを作成した。また、NMDA受容体GluRζ1標的マウスと線条体特異的にCreリコンビナーゼを発現するマウスとを掛け合わせ、C57BL/6系統の純粋な遺伝的背景のもとで線条体特異的にNMDA受容体を欠損したマウスを作成した。

研究成果

• [雑誌論文] Telencephalin slows spine maturation. (2006)
  • 著者名/発表者名: Matsuno, H., Okabe, S., Mishina, M., Yanagida, T., Mori, K., Yoshihara, Y.
  • 雑誌名: J.Neurosci. 26 ページ: 1776-1786
• [雑誌論文] Rescue of abnormal phenotypes of the δ2 glutamate receptor-null mice by mutant δ2 transgenes. (2005)
  • 著者名/発表者名: Hirai, H., Miyazaki, T., Kakegawa, W., Matsuda S., Mishina, M., Watanabe, M., Yuzaki, M.
  • 雑誌名: EMBO Report 6 ページ: 90-95
• [雑誌論文] Control of synaptic connection by glutamate receptor δ2 in the adult cerebellum. (2005)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi, T., Miyazaki, T., Watanabe, M., Mori, H., Sakimura, K., Mishina, M.
  • 雑誌名: J.Neurosci. 25 ページ: 2146-2156
• [雑誌論文] Distinct roles of calcineurin-nuc lear factor o activated T-cells and protein kinase A-cAMP response element binding protein signaling in presynaptic differentiation. (2005)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, T., Mishina, M.
  • 雑誌名: J.Neurosci. 25 ページ: 3067-3079
• [雑誌論文] Role of hippocampal NMDA receptors in trace eyeblink conditioning. (2005)
  • 著者名/発表者名: Sakamoto, T., Takatsuki, K., Kawahara, S., Kirino, Y., Niki, H., Mishina, M.
  • 雑誌名: Brain Res. 1039 ページ: 130-136
• [雑誌論文] Defective control and adaptation of reflex eye movements in mutant mice deficient in either the glutamate receptor δ2 subunit or Purkinje cells. (2005)
  • 著者名/発表者名: Katoh, A., Yoshida, T., Himeshima, Y., Mishina, M., Hirano, T.
  • 雑誌名: Eur.J.Neurosci. 21 ページ: 1315-1326
• [雑誌論文] Effect of N-methyl-D-aspartate receptor ε1 subunit gene disruption of the action of general anesthetic drugs in mice. (2005)
  • 著者名/発表者名: Sato, Y., Kobayashi, E., Murayama, T., Mishina, M., Seo, N.
  • 雑誌名: Anesthesiology 102 ページ: 557-561
• [雑誌論文] Autoantibodies and cell-mediated autoimmunity to NMDA-type GluRε2 in patients with Rasmussen's encephalitis and chronic progressive epilepsia partialis continua. (2005)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, Y., Mori, H., Mishina, M., Watanabe, M., Kondo, N., Shimomura, J., Kubota, Y., Matsuda, K., Fukushima, K., Shiroma, N., Akasaka, N., Nishida, H., Imamura A., Watanabe, H., Sugiyama, N., Ikezawa, M., Fujiwara, T.
  • 雑誌名: Epilepsia 46(Suppl.5) ページ: 152-158
• [雑誌論文] Identification and characterization of a novel member of murine semaphorin family. (2005)
  • 著者名/発表者名: Taniguchi, M., Masuda T., Fukaya, M., Kataoka, H., Mishina, M., Yaginuma H., Watanabe, M., Shimizu, T.
  • 雑誌名: Genes Cells 10 ページ: 785-792
• [雑誌論文] Activation of NR2A-containing NMDA receptors is not obligatory for NMDA-receptor dependent long-term potentiation. (2005)
  • 著者名/発表者名: Weitlauf, C., Honse, Y., Auberson, Y.P., Mishina, M., Lovinger, D.M., Winder, D.G.
  • 雑誌名: J.Neurosci. 25 ページ: 8386-8390
• [雑誌論文] Fyn-kinase-mediated phosphorylation of NMDA receptor NR2B subunit at Tyr 1472 is essential for maintenance of neuropathic pain. (2005)
  • 著者名/発表者名: Abe, T., Matsumura, S., Katano, T., Mabuchi, T., Takagi, K., Xu L., Yamamoto A., Hattori, K., Yagi, T., Watanabe, M., Nakazawa, T., Yamamoto, T., Sasaki, Y., Suzuki, M., Mishina, M., Nakai Y., Ito, S.
  • 雑誌名: Eur.J.Neurosci. 22 ページ: 1445-1454
• [雑誌論文] Target-cell-specific left-right asymmetry of NMDA receptor content in Schaffer collateral synapses in ε1/NR2A knockout mice. (2005)
  • 著者名/発表者名: Wu, Y., Kawakami, R., Fukaya, M., Sakimura, K., Mishina, M., Watanabe, M., Ito, I., Shigemoto, R.
  • 雑誌名: J.Neurosci. 25 ページ: 9213-9226
• [雑誌論文] Identification and characterization of a novel Delphilin variant with an alternative N-terminus. (2005)
  • 著者名/発表者名: Yamashita, T., Miyagi, Y., Ono, M., Ito, H., Watanabe, K., Sonoda, T., Tsuzuki, K., Ozawa, S., Aoki, I., Okuda, K., Mishina, M., Kawamoto, S.
  • 雑誌名: Mol.Brain Res. 141 ページ: 83-95
• [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 δ2 mutant mice. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kato, Y., Takatsuki, K., Kawahara, S., Fukunaga, S., Mori, H., Mishina, M., Kirino, Y.
  • 雑誌名: Neuroscience 135 ページ: 1017-1023
• [雑誌論文] Characterization of hippocampal theta rhythm in wild-type mice and glutamate receptor subunit δ2 mutant mice during eyeblink conditioning with a short trace interval. (2005)
  • 著者名/発表者名: Takatsuki K., Kawahara S., Mishina, M., Kirino, Y.
  • 雑誌名: Brain Res. 1063 ページ: 159-167