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学習や記憶などの脳の高次機能は、神経シナプスにおける情報伝達が適切に行われることで成り立っている。シナプス終末に存在するアクティブゾーンの構成たんぱく質であるCASTおよびそのファミリーメンバーELKSについて生化学的解析および個体レベルでの解析を行った。これまでに、アクティブゾーンに局在するSADキナーゼがACSTをリン酸化することを見出していた。本年度は、このSADによるCASTリン酸化部位に変異を導入したノックインマウスの作製を試みた。アミノ末端に一箇所リン酸化される部位があり、そのアミノ酸をアラニン残基に置換したexonを作成し、通常のexonの3'側に挿入した。正常のExonと変異を導入したexonの距離が短く、通常は正常なexonがアミノ酸に翻訳されるが、Creマウスと交配させると変異を導入したexonが翻訳され、リン酸化部位がアラニン残基になった変異たんぱく質が発現する。一本年度は、このターゲッティングベクターの作製を行い、培養細胞を用いてこの過程が機能していることを確認した。また、ES細胞へのマイクロインジェクションも開始した。今後、キメラマウスを取得後、交配・繁殖を行い、目的の変異マウスを得る予定である。
CASTのノックアウトマウスにしては、東大医科研との共同研究で、伝達物質の放出および可塑性に異常を見出した。今後は、長期の可塑性の異常を検討する。
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