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Nkx2-5遺伝子は心臓の発生や機能に不可欠なホメオボックス遺伝子であり、変異に伴う心臓疾患が知られている。この遺伝子の機能を明らかにするために、マウスNkx2-5遺伝子を3種類に改変した。これらの改変遺伝子や様々なマウスとの交配により、有用な疾患モデルマウスを得た。本研究においてはこれらのモデル動物を用いて、疾患の病態解明、モデル動物としての有用性、治療法の開発を目指している。
Nkx2-5遺伝子は成体では心臓の伝導系の維持に必要であるという報告がある。この報告では免疫染色した心臓の形態的なデータ解析を立体的に構築することで、発達状態の悪さを示していた。しかしながら、この方法は複雑なプルキンニェ繊維を正確に把握はできるが、非常に手間が掛かり大変な作業となる。そこで本年度は、伝導系の発達状態を定量的に調べる方法の検討を行った。心臓の伝導系ではANP(心房性ナトリウムペプチド)が発現していることから、ANPの発現状態を定量化すれば、プルキンニェ繊維の形成状況を把握できると考えた。そのためにANPのプロモーターの下流にモニター遺伝子としてlacZ(βガラクトシダーゼ遺伝子)を繋いだトランスジーン(ANP-LacZ遺伝子)を持つマウスを作成した。一方、ネオマイシン耐性遺伝子を持つ条件付遺伝子破壊(Flox-neo)ではneoへの異常スプライシングにより遺伝子破壊はされてはいないが、遺伝子機能が低下する矮小体型遺伝子座(hypomorphic allele)となっている。また、条件付遺伝子破壊マウスについては全身でCreを発現するマウスとの交配で、ノックアウトマウスとなる。これらのマウスとANP-lacZマウスを交配して、心室でのβガラクトシダーゼの全タンパク質に対する比活性を測定したところ、ヘテロのノックアウトマウスで約半分、矮小体型遺伝子座となっているヘテロのFlox-neoでは約3分の2の活性を示した。この結果は遺伝子型とよく一致しており、この方法で心室の伝導系の発達状態を定量的に測定できることが明らかになった。
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