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脳において神経細胞は高度に多様化している。しかしながら、その多様性がどのようにして作られるかは未知の部分が多い。本研究は、神経細胞の多様化メカニズムを分子レベルで理解することを目的として、脳神経系で発現する多様化膜分子群クラスター型プロトカドヘリン(Pcdh)に注目して研究を行った!我々のこれまでの研究からPcdhは個々の神経細胞ごとに異なった発現プロファイルを示すことで神経細胞に多様性を与えることが明らかとなっている。このPcdhの発現制御は転写制御シスエレメントの関与が指摘されているものの未解明である。そこで本研究ではPcdhの発現制御を担う転写制御シスエレメントの同定と機能解析をマウス個体レベルで行うことを計画した。
本年度は、前年度に作製したSR領域欠損マウス(Pcdh遺伝子クラスター内に存在する進化的に保存された非コード領域を欠損した遺伝子改変マウス)を用いて、Pcdhの発現制御におけるSR領域機能の解析を行なった。In situハイブリダイゼーションにより、Pcdhの発現部位の制御にはSR領域単独での欠損の影響はほとんどないことが明らかとなった。また、定量RT-PCRにより、組織レベルでのPcdhの発現量の制御にもSR領域単独での欠損の影響はほとんどないことが明らかとなった。さらに、単一神経細胞におけるRT-PCRによって、単一神経細胞レベルでのPodhの発現選択性の制御にもSR領域単独での欠損の影響はほとんどないことが明らかとなった!以上の結果より、Pcdh発現制御メカニズムの複雑性と頑健性の一端を示すことができた。
一方、前年度に得られたPcdhの発現制御シスエレメントの一つ、HS5-1領域を欠損させたES細胞を用いて生殖系列伝達キメラマウスの取得に成功した。これによりHS5-1領域の機能解析を大きく進めるための基盤を得ることができた。
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