変異型タウ遺伝子導入によるヒト痴呆疾患モデルマウスの作成と解析

导入突变tau基因的人类痴呆症模型小鼠的建立与分析

基本信息

批准号：
14017014
负责人：
原田彰宏
金额：
$ 4.48万
依托单位：
Gunma University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14017014/
关键词：
微小管微小管関連蛋白 MAP2 樹状突起タウノックアウトマウト Aキナーゼ CREB

项目摘要

微小管関連蛋白は、神経系において微小管を安定化する蛋白で神経の形態形成に重要な役割を果たすと考えられている。その中でMAP2は樹状突起に存在し、樹状突起の形態形成に重要な役割を果たすと考えられている。我々はMAP2のノックアウトマウスを作製し、タウ、ひいてはアルツハイマー病との関連を調べるため、その細胞生物学、神経病理学的異常を解析した。MAP2のノックアウトマウスでは、樹状突起内の微小管の本数が減少しており、MAP2が樹状突起内の微小管の安定化に関与していることが示唆された。また、樹状突起の長さも減少していた。MAP2はN末でPKA(Aキナーゼ)のregulatory subunitと結合するため、PKAの量が樹状突起において減少していると考えられたため、神経組織内での量、分布を調べたところ、海馬、大脳皮質等においてPKAが樹状突起から選択的に失われていることが明らかとなった。この結果は海馬、大脳皮質の培養細胞においても観察された。更に生化学的に定量したところ、微小管に結合するPKAの量がノックアウトマウスでは野生型の約5-10%にまで低下しており、神経細胞におけるPKAの全体量もノックアウトでは野生型の約半分まで減少していた。さらに、PKAの量の減少により、PKAの基質の1つである転写因子CREBのリン酸化に異常がおきていた。また、樹状突起の形態やPKAのシグナル伝達異常によると思われる長期記憶の異常も認められ、MAP2が単なる細胞骨格としてだけではなく、神経のシグナル伝達にも重要な役割を果たしていることが示唆された。同様の役割をタウが担っており、それがアルツハイマーの発症メカニズムに関わっている可能性もあるため、タウのノックアウトマウス等でも同様の解析を行うことを予定している。

微管相关蛋白是稳定神经系统中微管的蛋白质，被认为在神经形态发生中起重要作用。其中，MAP2在树突中发现，被认为在树突形态发生中起重要作用。我们产生了MAP2的基因敲除小鼠，并分析了它们的细胞生物学和神经病理学异常，以调查它们与Tau的关联，进而研究他们的阿尔茨海默氏病。 MAP2敲除小鼠在树突中的微管数量减少，这表明MAP2参与了树突中的稳定微管。树突的长度也减少了。 Because MAP2 binds to the regulatory subunit of PKA (A kinase) at the N-terminus, it was thought that the amount of PKA is reduced in the dendrites, so when we examined the amount and distribution within the neural tissue, it was revealed that PKA is selectively lost from the dendrites in the hippocampus, cerebral cortex, etc. This result was also observed in cultured cells in the海马和大脑皮层。此外，通过生化量化，与微管结合的PKA量减少到敲除小鼠的野生型的5-10％，神经元中的PKA总量也降低到敲除小鼠中野生型的一半。此外，PKA量的减少导致转录因子CREB（PKA的底物之一）的转录因子CREB异常。此外，还观察到了长期记忆中的异常，这被认为是由于树突状态和PKA的异常信号引起的，这表明MAP2不仅作为细胞骨架，而且在神经信号中起着重要作用。 Tau扮演着类似的作用，并且可能与发展阿尔茨海默氏病的机制有关，因此我们计划对Tau敲除小鼠进行类似的分析，等等。