遺伝子改変マウスの高速表現型解析のための全自動8ノ字型迷路課題の確立

2007 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19653081
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 宮川 剛 京都大学, 医学研究科, グループリーダー (10301780)
• 研究分担者: 高雄 啓三 京都大学, 医学研究科, 客員研究員 (80420397)
• キーワード: 遺伝子 / 遺伝子改変マウス / 行動実験

研究概要

マウスの遺伝子はその99%で人間にホモログ(=配列の類似した遺伝子)が存在し、さらに遺伝子を自在に操作することのできる遺伝子ターゲティング技術の適用が可能であり、被験体を多数使用することが可能であるため、マウスはモデル動物としては極めて有用である。22,000程度あると言われる遺伝子の半分以上は脳で発現しており、脳神経科学の研究においても、次々と作成される遺伝子改変マウスの活用により研究が加速されると考えられる(宮川,2005)。このような状況の中で極めて重要なことは、遺伝子改変マウスの行動の網羅的プロファイルについて、いかに質の高いデータを効率的・高速に取得していくかである。研究代表者はこれまでに、マウスの既存の代表的な行動テストのコンピュータによる画像解析技術を活用した全自動化を行ってきた。研究代表者は最近、齧歯類の古典的な学習測定装置であるT字型迷路を多機能化・自動化した「自動8ノ字型迷路」を開発した。「自動8ノ字型迷路」では、各種実験を全自動で行うことができる。ドアの開閉や餌の供給が自動で行われるため、1人の実験者が数台の迷路を同時に操作することができ、データの高速取得に最適である。本研究ではこの「自動8ノ字型迷路」を制御するソフトウェアを開発・改良し、多くの基礎データの蓄積を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Smaller Dendritic Spines, Weaker Synaptic Transmission but Enhanced Spatial Learning in Mice Lacking Shank1 (2008)
  • 著者名/発表者名: Hung, AY., Futai, K., Sala, C., Valtschanoff, JG., Ryu, J., Burgoon, M., Kidd, FL., Sung, CC., Miyakawa, T., Bear, MF., Weinberg, RJ., and Sheng, M.
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience 28(7) ページ: 1697-1708
  • 査読あり
• [雑誌論文] Increased social interaction in mice deficient of the striatal medium spiny neuron-specific phosphodiesterase 10A2 (2008)
  • 著者名/発表者名: Sano, H., Nagai, Y., Miyakawa, T., Shigemoto, R., Yokoi, M.
  • 雑誌名: Journal of Neurochemistry (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enriched environments influence depression-related behavior in adult mice and the survival of newborn cells in their hippocampi (2007)
  • 著者名/発表者名: Hattori, S., Hashimoto, R., Miyakawa, T., Yamanaka, H., Maeno, H., Wada, K., Kunugi, H.
  • 雑誌名: Behavioural Brain Research 180(1) ページ: 69-76
  • 査読あり
• [雑誌論文] Selective impairment of working memory in a mouse model of chronic cerebral hypoperfusion. (2007)
  • 著者名/発表者名: Shibata, M., Yamasaki, N., Miyakawa, T., Ohtani, R., Ihara, M., Takahashi, R., and Tomimoto, H
  • 雑誌名: Stroke 38(10) ページ: 2826-2832
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genetic ablation of NMDA receptor subunit NR3B in mouse reveals motoneuronal and non-motoneuronal phenotypes. (2007)
  • 著者名/発表者名: Niemann, S., Kanki, H., Fukui, Y., Takao, K., Fukaya, M., Hynynen, MN., Churchill, MJ., Shefner, JM., Bronson, RT., Watanabe, M., Brown, RH, Jr., Miyakawa, T., Itohara, S., Hayashi, Y.
  • 雑誌名: European Journal of Neuroscience 26(6) ページ: 1407-1420
  • 査読あり
• [雑誌論文] Altered sensitivities to morphine and cocaine in scaffold protein tamalin knockout mice (2007)
  • 著者名/発表者名: Ogawa, M., Miyakawa, T., Nakamura, K., Kitano, J., Furushima, K., Kiyonari, H., Nakayama, R., Nakao, K., Moriyoshi, K., Nakanishi, S.
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA 104(37) ページ: 14789-94
  • 査読あり
• [学会発表] Alpha-CaMK IIヘテロノックアウトにより引き起こされる行動異常と未成熟歯状回 (2008)
  • 著者名/発表者名: 宮川剛
  • 学会等名: 第85回日本生理学会大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20080324-26
• [学会発表] Alpha-CaMk II deficiency causes dysregulated behaviors and immature dentate gyrus (2007)
  • 著者名/発表者名: 宮川剛
  • 学会等名: 第30回日本分子生物学会年会 第80回日本生化学会大会合同大会 BMB2007
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20071211-15
• [学会発表] Alpha-CaMk II deficiency causes dysregulated behaviors and immature dentate gyrus (2007)
  • 著者名/発表者名: Yamasaki, N., Maekawa, M., Kobayashi, K., Kajii, Y., Maeda, J., Takao, K., Ohira, K., Tanda, K., Ohsako, S., Toyama, K., Higuchi, M., Fukunaga, K., Sudo, Y., Ichinose, H., Ikeda, M., Iwata, N., Ozaki, N., Suhara, T., Suzuki, H., Yuasa, S., Miyakawa, T.
  • 学会等名: Society for Neuroscience 37th Annual Meeting
  • 発表場所: San Diego, USA
  • 年月日: 20071103-07
• [学会発表] Deletion of Schnurri-2 causes multiple behavioral abnormalities related to psychiatric disorders in mic (2007)
  • 著者名/発表者名: Takao, K., Yamasaki, N., Takagi, T., Ishii, S., Miyakawa, T.
  • 学会等名: Society for Neuroscience 37th Annual Meeting
  • 発表場所: San Diego, USA
  • 年月日: 20071103-07
• [学会発表] 遺伝子改変マウスの体系的な脳行動表現型解析と精神神経疾患研究 (2007)
  • 著者名/発表者名: 宮川剛
  • 学会等名: 第30回日本神経科学大会、第50回日本神経化学会大会、第17回日本神経回路学会大会 合同大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20070910-12
• [学会発表] Schnurri-2欠失マウスの精神疾患様行動異常 (2007)
  • 著者名/発表者名: 高雄啓三、山崎信幸、高木豪、石井俊輔、宮川剛
  • 学会等名: 第30回日本神経科学大会、第50回日本神経化学会大会、第17回日本神経回路学会大会 合同大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20070910-12
• [学会発表] alpha-CaMK IIヘテロノックアウトにより引き起こされる行動異常と未成熟歯状回 (2007)
  • 著者名/発表者名: 山崎信幸、前川素子、小林克典、梶井靖、前川純、相馬美歩、高雄啓三、神崎康治、鈴木秀典、樋口真人、須原哲也、湯浅茂樹、宮川剛
  • 学会等名: 第30回日本神経科学大会、第50回日本神経化学会大会、第17回日本神経回路学会大会 合同大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20070910-12
• [学会発表] Alpha-CaMK II deficiency causes dysregulated behaviours and immature dentate gyrus (2007)
  • 著者名/発表者名: Miyakawa, T.
  • 学会等名: International Conference of Neurons and Brain Disease
  • 発表場所: Toronto, Canada
  • 年月日: 20070829-31
• [学会発表] Factor analyses of large-scale data justify the behavioral test battery strategy to reveal the functional significances of the genes expressed in the brain (2007)
  • 著者名/発表者名: Miyakawa, T., Yamasaki, N., Tanda, K., Toyama, K. and Takao, K.
  • 学会等名: 7th IBRO World Congress of Nuroscience
  • 発表場所: Melbourne, Australia
  • 年月日: 20070712-17
• [学会発表] Alpha-CaMK II deficiency causes abnormal behaviours related to schizophrenia and other psychiatric disorders (2007)
  • 著者名/発表者名: Yamasaki, N., Kajii, Y., Takao, K., Kanzaki, K., Ikeda, M., Iwata, N., Ozaki, N., and Miyakawa, T.
  • 学会等名: 7th IBRO World Congress of Nuroscience
  • 発表場所: Melbourne, Australia
  • 年月日: 20070712-17
• [学会発表] The dentate gyrus of alpha-CaMK II deficient mice is morphologically and histologically immature (2007)
  • 著者名/発表者名: Takao, K., Maekawa, M., Maeda, J., Soma, M., Higuchi, M., Suhara, T., Yuasa, S., and Miyakawa, T.
  • 学会等名: 7th IBRO World Congress of Nuroscience
  • 発表場所: Melbourne, Australia
  • 年月日: 20070712-17