遺伝子導入動物作出によるzitterラット突然変異形質の回復試験

通过创建转基因动物恢复齐特大鼠突变性状的测试

• 批准号: 11780608
• 负责人: 庫本 高志
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: National Cancer Center Research Institute and Research Center for Innovative Oncology, National Cancer Center Hospital East
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11780608/
• 关键词: zitter; attractin; 中枢神経系; ミエリン形成不全; 海綿状脳変成症; alternative splicing; トランスジェニックラット; 回復試験; ミュータントラット; 空胞変性; コンティグ; ゲノムライブラリー

Zitterラットは、中枢神経系における空胞変性とミエリン形成異常を呈する。昨年度までに、原因遺伝子であるzitter(zi)を含む約500kbの物理地図を作製し、さらに、物理地図上のAttractin(Atrn)遺伝子が、zitterラット脳では、著しくその発現が減少していることを見い出した。今年度は、zitterラットにおけるAtrn遺伝子の変異の検索、Atrn遺伝子導入ラット作製による回復試験を行った。正常対照ラットの脳において、Atrn遺伝子は9.0kbと4.4kbのmRNAとして発現していた。ラット脳cDNAライブラリーから全長Atrn cDNAをクローニングした。9.0kbのmRNAは膜貫通ドメインを持つ1432アミノ酸長のタンパク質(膜型アトラクチン)を、4.4kbのmRNAは膜貫通ドメインを持たない1275アミノ酸長のタンパク質(分泌型アトラクチン)をコードしていると予測された。次いで、Atrn遺伝子のエクソン・イントロン構造を決定し、ラットAtrn遺伝子は約120kbにわたる29のエクソンからなること、また、エクソン25でのalternative splicingにより2種類のmRNAに転写されることを明らかにした。zitterラットではイントロン12のsplice donor siteに8塩基対の欠失があり、この欠失がzitter突然変異と考えられた。Atrnの変異がzitter突然変異であることを確定し、また、両転写産物のうちどちらがzitterラットにおけるミエリン形成不全に係わっているのかを特定するために、正常膜型および分泌型アトラクチンを導入遺伝子として持つzitterラットを作製し、その表現型を観察した。その結果、膜型アトラクチンはミエリン形成不全と空胞変成をレスキューしたが、分泌型はしなかった。以上の結果より、膜型アトラクチンは中枢神経系のミエリン形成に重要な役割を果たしていることが明らかとなった。

zitter大鼠在中枢神经系统中表现出液泡变性和髓磷脂发育异常。到去年，我们已经创建了一个大约500 kb的物理图，其中包含因子基因zitter（ZI），并发现在zitter大鼠脑中，物理图上诱人（ATRN）基因的表达已大大降低。今年，我们使用ATRN基因转基因大鼠的生产在Zitter大鼠的ATRN基因中搜索了突变。在正常对照大鼠的大脑中，ATRN基因表示为9.0 kb和4.4 kb mRNA。从大鼠脑cDNA文库中克隆全长的ATRN cDNA。据预测，9.0 kb mRNA编码具有跨膜结构域（膜吸引蛋白）的1,432氨基酸长蛋白，而4.4 kb mRNA编码具有带有跨膜结构域的1,275个氨基酸长蛋白（分泌的吸引素）。然后确定ATRN基因的外显子内结构，表明大鼠ATRN基因由29个外显子组成，跨越约120 kb，并通过在外显子25上的替代剪接将其转录为两种类型的mRNA。在zitter大鼠中，在zitter大鼠中，在夹克供体中有8个基础供体的interon 12和zitter interation this kuttion and kuttion ant kuttion and n dellete n dellete n dellete n dellettion。为了确认ATRN突变是一个Zitter突变，并确定Zitter大鼠中髓磷脂发育不良的两个转录本中的哪个是髓磷脂，携带正常膜和分泌的Zitter大鼠是产生转基因并观察到其表型的。结果，膜型吸引蛋白挽救了髓磷脂发育不良和液泡变形，但不分泌。以上结果表明，膜吸引蛋白在中枢神经系统中髓磷脂的形成中起重要作用。

项目成果

Kuramoto et al.,: "Cloning of the rat agouti gene and identification of the rat nonagouti mutation."Mammalian Genome. (in press). (2001)

Kuramoto 等人：“大鼠刺豚鼠基因的克隆和大鼠非刺豚鼠突变的鉴定。”哺乳动物基因组。

Kuramoto et al.,: "Attractin/Mahogany/Zitter plays a critical role in myelination of the central nervous system."Proceedings of the National Academy Sciences of USA. 98. 559-564 (2001)

Kuramoto 等人：“Attractin/Mahogany/Zitter 在中枢神经系统的髓鞘形成中发挥着关键作用。”美国国家科学院院刊。

Kitada et al.,: "Accumulation of N-acetyl-L-aspartate in the brain of the tremor rat, a mutant exhibiting absence-like seizure and spongiform degeneration in the CNS."Journal of Neurochemistry. 74. 2512-2519 (2000)

Kitada 等人：“震颤大鼠大脑中 N-乙酰基-L-天冬氨酸的积累，这是一种在中枢神经系统中表现出失神样癫痫发作和海绵状变性的突变体。”神经化学杂志。