ノックアウトモデルによる生後脳形成における血小板由来増殖因子の役割の解明

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12470053
• Research Institution: Toyama Medical and Pharmaceutical University
• Principal Investigator: 笹原 正清 富山医科薬科大学, 医学部, 教授 (20154015)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 川口 誠 富山医科薬科大学, 医学部, 助手 (50204699) ; 藤森 俊彦 京都大学, 大学院・医学研究科, 助手 (80301274)
• Keywords: 神経 / 発達 / 高次脳機能 / 神経伝達 / 再生 / 血小板由来増殖因子 / 受容体 / conditional knockout

Research Abstract

本研究は、脳の血小板由来増殖因子(PDGF)-β受容体についてCre/lox P systemによるconditional knockout mouseを作成し、生後のシナプス制御機構を含む脳の発達や高次機能獲得過程を解明しようとするものである。
1.Targeting vectorからキメラ動物の作製
1)mouse genomic libraryからPDGF-β受容体のクローニングをおこない、18kのgenomeを得た。
2)mouse PDGF-β受容体のgenomic sequenceは未公開であるので、全長の塩基配列を解析し、exon/intronの確定と、全体のrestriction enzyme mapを作成した。
3)lox P、negative and positive selection用の配列を挿入しtargeting vectorを作成した。targeting vectorは、signal peptideを含み大きく5kbをとばすものとexon2近傍を2kbのみとばしてframe shiftを期待するものの2種類を作成した。
4)Electroporationによりtarget vectorをES細胞に導入の後、cre処理によりselection markerを選択的にはずした。
5)現在、受精卵に得られたES細胞を導入し、キメラマウス出産を試みている段階である
2.末梢神経再生におけるPDGF-B/β systemの役割についての研究(Gliaに受理済み、2002年2月)
中枢神経組織は殆ど再生しないが、切断された末梢神経では、軸索の伸長が生じ、髄鞘の再形成および再支配による機能的な再生がある。本プロジェクトの一環として、これらの末梢神経再生ではPDGF-Bの発現誘導がSchwann細胞および軸索に観察され、再生過程におけるSchwann細胞の増殖とも密接に関連した。この結果は、以前中枢神経である視神経では切断の後にも神経線維に殆どPDGF-B発現が見られなかった事実と対照をなすものである。培養実験ではPDGF-BがSchwann細胞の重要なsurvivalおよびmitogenic因子であり、さらに軸索の伸長などのneurotrophic factorである事が示されている。本研究は生体における再生神経におけるPDGF-B発現誘導を始めて明らかにしたものであり、今後の神経再生誘導を試みる上で重要な情報を得ることが出来たと考えている。今後、さらにconditional knokoutモデル作製に精力的に取り組み神経再生あるいは高次機能獲得過程におけるPDGF-Bの役割を明らかにして行きたい。

Research Products

• [Publications] Oya T: "Platelet-derived growth factor-B expression induced after rat peripheral nerve injuries"Glia. (in press). (2002)
• [Publications] Kawaguchi M: "DNA/RNA-dependent ATPase activity is associated with ATBF1, a multiple homeodomaih-zinc finger protein."Biochim Biophys Acta.. 1550. 164-174 (2001)
• [Publications] Yokoyama M: "Genetic analysis of cataract in Ihara epileptic rat."Mamm Genome.. 12(3). 207-211 (2001)
• [Publications] yamazaki K: "Simultaneous induction of galectin-3 phosphorylated on tyrosine residue, p21(WAF1/Cip1/Sdi1), and the proliferating cell nuclear antigen at a distinctive period of repair of hepatocytes injured by CC14."Biochem Biophys Res Commun.. 280(4). 1077-1084 (2001)