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本研究では、マウス小脳プルキンエ細胞の樹状突起の三次元構造を制御する分子機構の解明を目指している。これまでに、発生期のプルキンエ細胞で高発現しているアクチン骨格制御因子群を複数同定し、タイムラプス観察などによってそれらの分子群と樹状突起の形成パターンとの相関を明らかにしていた。さらに、アクチン骨格制御因子群の特異阻害剤を用いたプルキンエ細胞培養実験をおこない、樹状突起形成におけるそれらの分子の重要性を示していた。そこで、当該年度は、昨年度から引き続き、機能的な検証を中心に進めた。まず、アクチン骨格制御因子の機能阻害型あるいは活性化型変異体を発現する様々なコンストラクトを作製し、子宮内エレクトロポレーション法による生体内機能操作実験をおこなった。さらに、前年度までに立ち上げていたアデノ随伴ウイルスベクターをもちいた遺伝子導入系も活用し、機能解析を進めた。そして、これまでにプルキンエ細胞の樹状突起形成の各ステージにおけるアクチン骨格制御因子群の多様なはたらきが明らかになりつつある。一方、前年度までに、ゲノム編集技術によってアクチン骨格制御因子の遺伝子欠失マウスの作製を試みたがいくつか問題点が見つかり完成に至らなかった。そこで、今年度はそれらの問題点を改善して目的のマウスを作製し、プルキンエ細胞の樹状突起形成および小脳機能に果たす重要性を形態学的、行動学的解析によって個体レベルで明らかにする予定である。
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