研究課題
中枢シナプス形成の一端はシナプスオーガナイザーと呼ばれるシナプス前終末、後終末分化を誘導する活性を有する細胞接着分子複合体が担う。最近、我々はシナプスオーガナイザーである受容体チロシン脱リン酸化酵素PTPδの細胞外領域に形成されるスプライス多様性がシナプスオーガナイザー複合体の組み合わせの決定要因であることを発見した。このことからPTPδ遺伝子のスプライス制御が神経回路網形成の標的特異性を保証する分子基盤であるという新たな可能性が示唆された。本研究では脳内の各神経細胞におけるPTPδ遺伝子のスプライスバリアントの発現パターンを可視化したモデルマウスを作出することによって、シナプスオーガナイザーのスプライスバリアントの発現様式と脳神経回路網の構築機構を明らかにすることを目的とする。当初、ES細胞の相同組換え技術を用いて脳内でのPTPδ遺伝子の各種スプライスバリアントの発現パターンを神経回路レベルでモニターするマウスを作出する予定であったが、スプライシングによって選択されるマイクロエクソンをレポーター遺伝子に置換することにより、本来のマイクロエクソンの選択パターンが再現されない可能性が示唆されたため、計画を変更した。脳部位及び発達段階のPTPδ遺伝子のマイクロエクソンの選択パターンをRT-PCRとPCR断片のフィンガープリンティングにより調べた。その結果、脳部位ごとのマイクロエクソンの選択パターンは互いによく類似していたが、例外的なマイクロエクソンの選択パターンを示す脳部位も存在することが明らかとなった。また、発達段階によってマイクロエクソンの選択パターンが変化することを見出した。
3: やや遅れている
最新の報告からスプライシングによって選択されるマイクロエクソンをレポーター遺伝子に置換することにより、本来のマイクロエクソンの選択パターンが再現されない可能性が示唆されたため、計画を一部変更した。当初予定していたマイクロエクソンをレポーター遺伝子に置換する方法ではなく、マイクロエクソン長を大きく変えずに、フレームシフト等でレポーターの発現を誘導する方法等を用いることとした。そのため遅れが生じた。一方、RT-PCR・フィンガープリント法等により内在性のマイクロエクソンの選択パターンを調べることが可能となり、当初の計画以外において進展も見られた。
マイクロエクソン選択に依存するフレームシフト等でレポーターの発現を誘導するベクターの作製とマウス系統の作出を行う。また、RT-PCR・フィンガープリント法等によって、より詳細な内在性のマイクロエクソンの選択パターンを調べる。更にこのマイクロエクソンの選択パターンの神経回路形成における意義を明らかにする。具体的には脳内各部、及び発達段階のマイクロエクソンの選択パターンに対応したシナプス誘導能が認められるか否か人工的シナプス誘導実験によって検証する。また、マイクロエクソンの選択PTPδ遺伝子のスプライスバリアントの
最新の報告からスプライシングによって選択されるマイクロエクソンをレポーター遺伝子に置換することにより、本来のマイクロエクソンの選択パターンが再現されない可能性が示唆されたため、計画を一部変更することとなった。そのため次年度使用額が生じた。
当初予定していたマイクロエクソンをレポーター遺伝子に置換する方法ではなく、マイクロエクソン長を大きく変えずに、フレームシフト等でレポーターの発現を誘導する方法等を用いる予定である。一方、当初の計画以外において進展のあったRT-PCR・フィンガープリント法等により内在性のマイクロエクソンの選択パターンの更なる解析を行う予定である。これらの実験に次年度使用額を充当する。
すべて 2015 2014 その他
すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (1件)
Amino Acids
巻: 47 ページ: 79-86
doi: 10.1007/s00726-014-1847-3.
日本薬理学雑誌
巻: 145 ページ: 187-192
Scientific Reports
巻: 4 ページ: 6613
doi: 10.1038/srep06613.
Journal of Molecular and Cellular Cardiology
巻: 72 ページ: 273-280
doi: 10.1016/j.yjmcc.2014.03.019.
http://www.med.u-toyama.ac.jp/molneurosci/index.html
