GFP-actinトランスジェニックマウスを用いたシナプス形態可塑性の可視化

使用 GFP-肌动蛋白转基因小鼠观察突触形态可塑性

• 批准号: 15659069
• 负责人: 尾藤 晴彦
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15659069/
• 关键词: actin; GFP; 神経細胞骨格; 可塑性

神経細胞間のシナプス伝達を担う特殊構造であるシナプスは、興奮性神経細胞においては、樹状突起スパインの先端に局在することがよく知られている。しかしながら、スパインという突起が樹状突起自身からいかに生成するのか、また、その形態の維持にどのような細胞骨格制御機構が関与しているのか、詳細は不明である。我々は、神経細胞内でのアクチン細胞骨格動態を可視化するGFP-actinプローブを作成し、初代培養神経細胞内において、シナプス活動依存的にスパイン内アクチンの集積が起こることを報告した。本年は引き続き、vivoのマウス脳において同様の活動依存的アクチン集積が起こるのか、特に生理的・病理的脳活動と相関があるのかを知る目的で、マウス前脳の興奮性神経細胞に特異性のあるプロモータを用い、GFP-actinをdriveするトランスジェニックマウスを作成した。germline transmissionを確認し、ファウンダーを2匹確立し、独立した2系統を樹立した。さらに、C57/B16への戻し交配を行うとともに、トランスジーンを発現するオスとメスを多数産生し、その交配により、両アレルにトランスジーンを有するマウスラインを樹立することを試みた。この結果、交配によるダブル・ポジティブマウスの数が着実に増加している。また、電気ショックによる恐怖条件付けにより、どのようなアクチン細胞骨格構造変化がシナプス活動依存的にもらされるかを明らかにするため、恐怖条件付け用の行動実験部屋の整備等を東京大学にて実施した。

突触是一种负责神经元之间突触传播的特殊结构，众所周知，在兴奋性神经元中的树突状棘尖定位。但是，细节尚不清楚如何从树突本身产生称为脊柱的突出，以及在维持其形态中涉及哪种细胞骨架调节机制。我们创建了一个GFP-肌动蛋白探针，该探针可视化神经元内肌动蛋白细胞骨架动力学，并报道肌动蛋白在原发性培养的神经元内以突触活性依赖性方式积累。今年，我们继续创建转基因小鼠，该小鼠使用与小鼠前脑中特异性兴奋性神经元特异的启动子驱动GFP-肌动蛋白，目的是了解肌动蛋白在体内的小鼠大脑中是否存在相似的活性依赖性肌动蛋白的积累，尤其与生理和病理脑活动相关。确认种系传输，建立了两个创始人，并建立了两个独立的菌株。此外，还进行了将C57/b16的回交，并且产生了许多表达转基因的雄性和女性，通过交配，我们试图在两个等位基因中建立带有转基因的小鼠线。结果，由于交配引起的双重小鼠的数量稳步增加。此外，为了澄清由于对突触活动的恐惧调节而引起的肌动蛋白细胞骨架结构的变化，东京大学进行了恐惧调节的行为实验室。

项目成果

尾藤晴彦, 竹本-木村さやか, 大前彰吾, 古屋敷智之, 奥野浩行: "Ca2+とCaMキナーゼによるシナプス可塑性制御"実験医学. 21. 2393-2398 (2003)

Haruhiko Bito、Sayaka Takemoto-Kimura、Shogo Ohmae、Tomoyuki Furuyashiki、Hiroyuki Okuno：“Ca2+ 和 CaM 激酶对突触可塑性的调节”实验医学 21. 2393-2398 (2003)。

古屋敷智之, 成宮周, 尾藤晴彦: "神経細胞におけるアクチン細胞骨格系の制御in「動くシナプスと神経ネットワーク」(塩坂貞夫編)"金芳堂. 25-34 (2003)

Tomoyuki Furuyashiki、Shu Narimiya、Haruhiko Bito：“‘移动突触和神经网络’中神经元肌动蛋白细胞骨架系统的控制（盐坂定雄编），Konpodo. 25-34 (2003)