Genetic basis of regulating home-cage activity in mice

调节小鼠家笼活动的遗传基础

基本信息

批准号：
19J15360
负责人：
上田奈央子
金额：
$ 1.34万
依托单位：
The Graduate University for Advanced Studies
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J15360/
关键词：
Arl8b リソソーム活動量自発行動飢餓状態 CRISPR/Cas9 Gタンパク質

项目摘要

本年度も昨年度に引き続き、ADP ribosylation factor-like 8B (Arl8b)遺伝子について、すでにCRISPR/Cas9システムを用いたゲノム編集により得られたArl8bのノックアウトマウス(Arl8b-KO)、キネシンなど他のタンパク質と結合するエフェクター領域に近い３アミノ酸をコードする９塩基を欠損したArl8b遺伝子変異マウス(Arl8b-Δ9)、Constitutively active型(Arl8b-Q75L）およびDominant negative型（Arl8b-T34N）のマウスから単離した細胞培養系の解析およびそれらの改変マウスの行動解析を行った。ARL8B は主にリソソームに局在する低分子量Gタンパク質であり、リソソームの細胞末端への移動に必須のタンパク質である事がわかっている。リソソームは細胞の栄養状態の感知に重要な役割を担っており、細胞内の栄養状態によりリソソームの局在が変化する事がわかっている。そこで、ARL8Bが、細胞の栄養状態によるリソソームの局在変化に関与しているのかを検証した。その結果、野生型由来のマウス胎児線維芽細胞（MEF）と４つの変異マウス由来のMEFの間で、通常状態の培養条件下でのリソソームの局在に大きな差は見られなかったが、飢餓状態から富栄養状態に戻すと、Arl8b-Δ9マウス由来とArl8b-T34Nマウス由来のMEFでは、細胞の末端へのリソソームの移動が遅れることを見出した。次に、ARL8Bのタンパク質活性と自発行動の関係性を調べるため、ホームケージ活動性テストをはじめとする自発行動を測定する行動実験を行ったところ、Arl8bーT34Nマウスは、ホームケージ活動量テストにおいて高い活動量を示す傾向が見られたが、Arl8bーQ75Lマウスは特に異常を示さなかった。以上のように今年度は、ARL8Bの遺伝子編集マウスを複数系統作出し、初代培養細胞でのリソソームの局在にARL8Bが関与すること、特に飢餓からの回復期にARL8Bが重要であることを明らかにした。

与上一个财政年度一样，我们分析了从小鼠的ADP核糖基化因子样8b（ARL8B）基因分离的细胞培养系统，其基因组已经通过基因组进行了敲除ARL8B（ARL8B-KO），使用CRIS PR/CAS9系统编辑了CRIS/CAS9系统，即ARL8B突变小鼠（ARL8B-Δ9），该基础与9阶层的构造相关，该基础与9型构造，该区域与9阶层，该区域与9阶层，该区域是构造的，该区域是构造的。结合其他蛋白质，例如驱动蛋白，以及这些修饰小鼠的行为分析。 ARL8B是一种低分子量G蛋白，主要定位于溶酶体，已知是将溶酶体迁移到细胞末端的必不可少的蛋白质。溶酶体在感测细胞的营养状况方面起着重要作用，并且发现溶酶体的定位根据细胞内的营养状况而变化。因此，我们研究了由于细胞营养状态而导致的ARL8B是否参与了溶酶体的定位。结果，在正常培养条件下溶酶体的定位中没有显着差异细胞。接下来，为了研究ARL8B和自发行为的蛋白质活性之间的关系，我们进行了行为实验以测量自发行为，包括Home Cage活动测试，发现ARL8B-T34N小鼠倾向于在家用CAGE活性测试中表现出较高的活性水平，而ARL8B-Q75L小鼠没有表现出特定的ABNOBLEANSE。如上所述，今年，我们生产了多个ARL8B基因编辑的小鼠，表明ARL8B参与了原代培养细胞中溶酶体的定位，并且在从饥饿中恢复过程中，ARL8B尤其重要。