樹状突起の機能的な３D空間配置を確立する発生システムの解明

阐明建立树突功能性 3D 空间排列的发育系统

基本信息

批准号：
20H03352
负责人：
桑子賢一郎
金额：
$ 11.4万
依托单位：
Shimane University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H03352/
关键词：
樹状突起空間配置形態形成

项目摘要

本研究では、マウス小脳プルキンエ細胞の樹状突起の三次元構造を制御する分子機構の解明を目指している。これまでに、発生期のプルキンエ細胞で高発現しているアクチン骨格制御因子群を複数同定し、タイムラプス観察などによってそれらの分子群と樹状突起の形成パターンとの相関を明らかにしていた。さらに、アクチン骨格制御因子群の特異阻害剤を用いたプルキンエ細胞培養実験をおこない、樹状突起形成におけるそれらの分子の重要性を示していた。そこで、当該年度は、昨年度から引き続き、機能的な検証を中心に進めた。まず、アクチン骨格制御因子の機能阻害型あるいは活性化型変異体を発現する様々なコンストラクトを作製し、子宮内エレクトロポレーション法による生体内機能操作実験をおこなった。さらに、前年度までに立ち上げていたアデノ随伴ウイルスベクターをもちいた遺伝子導入系も活用し、機能解析を進めた。そして、これまでにプルキンエ細胞の樹状突起形成の各ステージにおけるアクチン骨格制御因子群の多様なはたらきが明らかになりつつある。一方、前年度までに、ゲノム編集技術によってアクチン骨格制御因子の遺伝子欠失マウスの作製を試みたがいくつか問題点が見つかり完成に至らなかった。そこで、今年度はそれらの問題点を改善して目的のマウスを作製し、プルキンエ細胞の樹状突起形成および小脳機能に果たす重要性を形態学的、行動学的解析によって個体レベルで明らかにする予定である。

在这项研究中，我们旨在阐明控制小鼠小脑浦肯野细胞树突三维结构的分子机制。迄今为止，我们已经鉴定出在浦肯野细胞发育过程中高表达的多组肌动蛋白骨架调节因子，并通过延时观察阐明了这些分子组与树突形成模式之间的相关性。此外，使用肌动蛋白骨架调节因子的特异性抑制剂进行了浦肯野细胞培养实验，证明了这些分子在树突形成中的重要性。因此，本财年我们继续去年的重点关注功能验证。首先，我们创建了表达功能性抑制或激活肌动蛋白骨架调节因子突变体的各种构建体，并使用子宫内电穿孔进行了体内功能操作实验。此外，我们利用去年推出的腺相关病毒载体的基因转移系统进行了功能分析。迄今为止，肌动蛋白骨架调节因子在浦肯野细胞树突形成的各个阶段中的多种功能逐渐清晰。另一方面，直到前一年，人们还尝试利用基因组编辑技术制造出肌动蛋白骨架调节基因缺失的小鼠，但发现了一些问题，该项目未能完成。因此，今年，我们将改善这些问题并创造出所需的小鼠，并计划通过形态学和行为分析在个体水平上阐明浦肯野细胞在树突形成和小脑功能中的重要性。

项目成果

期刊论文数量（12）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

The polymicrogyria-associated GPR56 promoter preferentially drives gene expression in developing GABAergic neurons in common marmosets.

DOI：
10.1038/s41598-020-78608-4
发表时间：
2020-12-09
期刊：
Scientific reports
影响因子：
4.6
作者：
Murayama AY;Kuwako KI;Okahara J;Bae BI;Okuno M;Mashiko H;Shimogori T;Walsh CA;Sasaki E;Okano H
通讯作者：
Okano H

核を起点とした軸索制御機構による自閉スペクトラム症の病態解明

利用源自细胞核的轴突控制机制阐明自闭症谱系障碍的病理学

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Shinmyo Y;Saito K;Hamabe-Horiike T;Kameya N;Hattori T;Kannon T;Hosomichi K;Tajima A;Hori O and Kawasaki H;桑子賢一郎
通讯作者：
桑子賢一郎

Analysis of the nucleoskeletal and cytoskeletal-anchoring protein Nesprin-1 on the axon initial segment for neuronal polarity and plasticity

轴突初始段上核骨架和细胞骨架锚定蛋白 Nesprin-1 的神经元极性和可塑性分析