神経回路研究のための新しい性質を持つ逆行性レンチウイルスベクターの開発

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24650169
• 研究機関: 福島県立医科大学
• 研究代表者: 加藤 成樹 福島県立医科大学, 医学部, 講師 (90443879)
• キーワード: 逆行性遺伝子導入 / レンチウイルスベクター / エンベロープ / 神経回路

研究概要

近年我々のグループでは、狂犬病ウイルス糖タンパク質(RVG)およびRVGと水疱性口内炎ウイルス糖タンパク質(VSVG)の一部から構成される融合型糖タンパク質(FuG-C)を用いて、ニューロン特異的逆行性遺伝子導入(Neuron-specific retrograde gene transfer; NeuRet)ベクターを開発した。この外被糖タンパク質であるエンベロープは、アミノ酸配列改変による逆行性遺伝子導入に与える性質の変化が多様であるため、その構造改変を行うことでさらに高頻度な遺伝子導入能を示すタイプの新規エンベロープを獲得できる可能性があった。
平成25年度においては、前年度に引き続き融合型糖タンパク質におけるRVG/VSVGの境界位置の最適化のため、その境界位置をずらした様々なタイプの融合型糖タンパク質を遺伝子組み換えにより作製した。はじめ、RVG/VSVGの境界位置を3アミノ酸ずつずらしたタイプのエンベロープにシュード化した逆行性ベクターを作製して、マウス線条体に注入、4週間後に線条体に投射する神経核への遺伝子導入を免疫組織化学的手法により染色して可視化した。この結果、RVG/VSVGの境界位置がFuG-C型糖タンパク質の位置、またはその前後にもっとも高い遺伝子導入を示す融合型糖タンパク質が存在することを見出した。そこで、FuG-C型の構造を基点とし、RVG/VSVG境界位置を前後に1アミノ酸ずつずらしたタイプの融合型糖タンパク質を作製、それぞれにシュード化した逆行性ベクターを上記同様にマウス線条体に注入して、逆行性遺伝子導入による陽性細胞数の比較を行った。これにより、FuG-C型に対して、VSVG配列が1アミノ酸長い(RVG配列が1アミノ酸短い)タイプの融合型糖タンパク質が最適な境界位置であることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Improved transduction efficiency of a lentiviral vector for neuron-specific retrograde gene transfer by optimizing the junction of fusion envelope glycoprotein. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kato, S., Kobayashi, K., and Kobayashi, K.
  • 雑誌名: J Neurosci. Methods 巻: 227 ページ: 151-158
  • DOI: 10.1016/j.jneumeth.2014.02.015.
  • 査読あり
• [雑誌論文] 2. Viral vector-mediated selective and reversible blockade of the pathway for visual orienting in mice. (2013)
  • 著者名/発表者名: Sooksawate, T., Isa, K., Matsui, R., Kato, S., Kinoshita, M., Kobayashi, K., Watanabe, D., Kobayashi, K., and Isa, T.
  • 雑誌名: Front. Neural Circuits 巻: 7 ページ: 162
  • DOI: 10.3389/fncir.2013.00162.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly efficient retrograde gene transfer into motor neurons by a lentiviral vector pseudotyped with fusion glycoprotein. (2013)
  • 著者名/発表者名: Hirano, M., Kato, S., Kobayashi, K., Okada, T., Yaginuma, H., and Kobayashi, K.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 8 ページ: e75896
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0075896.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Elucidating information processing in primate basal ganglia circuitry: a novel technique for pathway-selective ablation mediated by immunotoxin. (2013)
  • 著者名/発表者名: Takada, M., Inoue, K., Koketsu, D., Kato, S., Kobayashi, K., and Nambu, A.
  • 雑誌名: Front. Neural Circuits 巻: 7 ページ: 140
  • DOI: 10.3389/fncir.2013.00140.
  • 査読あり
• [学会発表] 高頻度逆行性ベクターによる大脳ー小脳ー基底核ネットワークへの遺伝子導入
  • 著者名/発表者名: 加藤 成樹, 菅原 正晃, 小林 和人
  • 学会等名: 平成25年度 領域ミーティング(CREST)
  • 発表場所: 東京・JST東京本部別館1階ホール
• [学会発表] 刺激弁別学習における2種類の主要な視床線条体路の行動生理学的役割/Behavioral and physiological roles of two major thalamostriatal pathways in sensory discrimination learning.
  • 著者名/発表者名: 加藤 成樹, 深堀良二, 小林 和人
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会
  • 発表場所: 神戸・神戸ポートアイランド
• [学会発表] Functional control of specific neural pathways in basal ganglia circuit by HiRet.
  • 著者名/発表者名: Shigeki KATO, Ryoji FUKABORI, Kenta Kobayashi, Hiromu Yawo, Yoshikazu Isomura and Kazuto KOBAYASHI
  • 学会等名: Neuroscience 2013
  • 発表場所: SanDiego.CA.USA・San Diego Convention Center
• [学会発表] Comparative analysis for behavioral roles of the central lateral and parafascicular nuclear groups projecting to the dorsolateral striatum.
  • 著者名/発表者名: Shigeki KATO, Ryoji FUKABORI and Kazuto KOBAYASHI
  • 学会等名: 第36回日本神経科学大会
  • 発表場所: 京都・京都国際会館
• [図書] Gene Therapy (2013)
  • 著者名/発表者名: Kato, S., Kobayashi, K., Inoue, K., Takada, M., and Kobayashi, K.
  • 総ページ数: 12
  • 出版者: InTech