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。

突触是负责神经元之间突触传递的特殊结构，众所周知，突触位于兴奋性神经元的树突棘尖端。然而，树突本身如何产生棘以及维持其形态涉及哪些细胞骨架控制机制的细节尚不清楚。我们创建了一种 GFP-肌动蛋白探针来可视化神经元内的肌动蛋白细胞骨架动力学，并报道了原代培养的神经元中棘内肌动蛋白的积累以突触活动依赖性方式发生。今年，我们将继续关注小鼠前脑中的兴奋性神经元，旨在找出体内小鼠大脑中是否发生类似的活动依赖性肌动蛋白积累，以及与生理和病理性大脑活动是否存在相关性。创建了使用特定启动子驱动 GFP-肌动蛋白的转基因小鼠。我们确认了种系传递，建立了两个创始人，并建立了两个独立的系。此外，我们与C57/B16进行回交，产生了大量表达转基因的雄性和雌性，并试图通过杂交建立两个等位基因均含有转基因的小鼠品系。结果，通过繁殖产生的双阳性小鼠的数量稳步增加。此外，为了阐明以突触活动依赖性方式使用电击的恐惧条件作用引起什么样的肌动蛋白细胞骨架结构变化，我们在东京大学建立了恐惧条件作用行为实验室。

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)