てんかんモデルラットを用いたてんかん発症の分子機構の解明

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24500399
• 研究機関: 独立行政法人国立精神・神経医療研究センター
• 研究代表者: 田谷 真一郎 独立行政法人国立精神・神経医療研究センター, 神経研究所・病態生化学研究部, 室長 (60362232)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: てんかん / 発達障害

研究実績の概要

イハラてんかんラット(IER)は、原因不明の自然発症ラット突然変異体である。このIERをてんかんのモデル動物として解析することで、てんかん発症の分子メカニズムを明らかにする。これまでに私共は、IERの原因遺伝子を同定することに成功し、遺伝子名をEpi-IERとした。そして、IERでEpi-IERのゲノムを調べた結果、イントロン上にSNPを見出した。このSNPにより、Epi-IERは転写の際にスプライシングに異常が生じ、発現が著しく低下することを明らかにした。
まず、IERでみられる神経細胞の形態異常がEpi-IERの過剰発現でレスキューできるか検討した。IER由来の海馬初代培養神経細胞にEpi-IER遺伝子を導入し、樹状突起の伸長や分岐を観察した結果、IERでみられる神経細胞の樹状突起の伸長阻害・分岐抑制はEpi-IERの過剰発現でレスキューできることを見出した。従って、IERの神経細胞の形態異常がEpi-IERの発現低下だけで説明できることを明らかにした。
次に、Epi-IERのシグナル伝達系の解析をするために、Epi-IERに結合する分子を免疫沈降法により精製し、液体クロマトグラフィーと質量分析による同定（ショットガン解析）を試みた。その結果、約500分子を同定した。ショットガン解析の問題点としては、同定した分子が直接結合するのか、あるいは複合体の一部の分子として間接結合するのかが不明である。今後、精製した蛋白質を用いてin vitroの結合実験を行う。Epi-IERと協調的に機能するEpi-IER結合分子を見出したなら、そのノックアウトマウスを入手する。表現型やてんかん誘発剤（GABAのアンタゴニスト）の投与により、Epi-IERノックアウトマウス／IERとの相同点を探す。以上のような取り組みで新規てんかん発症関連遺伝子を同定できると期待している。

研究成果

• [雑誌論文] Cytoskeletal regulation by AUTS2 in neuronal migration and neuritogenesis. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hori K, Nagai T, Shan W, Sakamoto A, Taya S, Hashimoto R, Hayashi T, Abe M, Yamazaki M, Nakao K, Nishioka T, Sakimura K, Yamada K, Kaibuchi K, Hoshino M.
  • 雑誌名: Cell Report 巻: 9 ページ: 2166-2179
  • DOI: doi: 10.1016/j.celrep.2014.11.045.
  • 査読あり
• [雑誌論文] 14-3-3ε and ζ Regulate Neurogenesis and Differentiation of Neuronal Progenitor Cells in the Developing Brain. (2014)
  • 著者名/発表者名: Toyo-Oka K, Wachi T, Hunt RF, Baraban SC, Taya S, Ramshaw H, Kaibuchi K, Schwarz QP, Lopez AF, Wynshaw-Boris A.
  • 雑誌名: J. Neurosci. 巻: 34 ページ: 12168-12181
  • DOI: doi: 10.1523/JNEUROSCI.2513-13.2014.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Specification of spatial identities of cerebellar neuronal progenitors by Ptf1a and Atoh1 for proper production of GABAergic and glutamatergic neurons. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamada Y, Seto Y, Taya S, Owa T, Inoue Y, Inoue T, Kawaguchi Y, Nabeshima Y, Hoshino M.
  • 雑誌名: J. Neurosci. 巻: 34 ページ: 4786-4800
  • DOI: doi: 10.1523/JNEUROSCI.2722-13.2014.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Temporal identity transition from Purkinje cell progenitors to GABAergic interneuron progenitors in the cerebellum. (2014)
  • 著者名/発表者名: Seto Y, Nakatani T, Masuyama N, Taya S, Kumai M, Minaki Y, Hamaguchi A, Inoue Y, Inoue T, Miyashita S, Fujiyama T, Yamada M, Chapman H, Campbell K, Magnuson M, Wright C, Kawaguchi Y, Ikenaka K, Takebayashi H, Ishiwata S, Ono Y, Hoshino M.
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 5 ページ: 3337
  • DOI: doi: 10.1038/ncomms4337.
  • 査読あり
• [学会発表] ダウン症関連遺伝子による神経細胞移動の制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 田谷真一郎、有村奈利子、早瀬ヨネ子、西原有紀、柳川右千夫、星野幹
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜市・パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27