選択的シナプス結合形成過程でのCNRファミリーの機能解析

CNR家族在选择性突触连接形成过程中的功能分析

基本信息

批准号：
15016068
负责人：
濱田俊
金额：
$ 3.84万
依托单位：
Osaka 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：
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-15016068/
关键词：
脳・神経細胞・組織神経科学生体・分子発生・分化

项目摘要

脳の発生や再生過程で生じるシナプス形成は、適切なシナプス後および前細胞とが選択的に結合することにより生じる。本研究では多様化したプロトカドヘリンファミリーであるCNRファミリーを、その多様性と発現様式からこの選択的なシナプス形成の分子機構を担う候補分子であると考え、仮説の検証を行っている。本年度は、これまでにCNR蛋白質の発現レベルが高いことがわかっている嗅・鋤鼻神経において、各CNRファミー蛋白質の発現解析と遺伝子改変マウスを用いた機能解析を行った。CNRv4,v9およびv11のみを特異的に認識する抗体を用い、生後2週令のマウス嗅球に対して免疫組織化学を行った。CNRv4抗体では嗅および鋤鼻神経軸索の両者に発現が認められたが、CNRv9およびv11抗体では嗅神経のみ標識され、鋤鼻神経はほとんど標識されなかった。さらに主嗅球内でのCNRv9およびv11蛋白質のそれぞれの発現部位を嗅球の連続切片を用いて検討した結果、両者ともそれぞれ発現が低下している領域が認められ、嗅球内での発現様式が一様ではないことが示唆された。この結果は、CNRファミリーがその多様性を用いて嗅・鋤鼻神経の標的(糸球体)決定に、軸索ガイダンスあるいは選択的シナプス形成の段階で関与している可能性を示唆する。次にCNRの主要なsplicing variantであるCNR-Aに特異的な領域を欠損させた遺伝子改変マウスを用いて、嗅・鋤鼻神経の投射異常が存在するかどうか、嗅・鋤鼻神経マーカーにより検討したが、大きな異常はみいだせなかった。このため、より大きな欠損を細胞内領域に導入した遺伝子改変マウスの作製を行った。また、CNR-A遺伝子改変マウスの嗅神経軸索投射異常をより詳細に検討するため、特定の匂い受容体を発現する嗅細胞の軸索を可視化できるマウスとの交配を進めた。

在大脑发育和再生过程中发生的突触形成是由于适当的突触后和前外细胞的选择性结合而发生的。在这项研究中，CNR家族是一种多样的原粘蛋白家族，被认为是候选分子，它基于其多样性和表达模式在这种选择性突触形成的分子机制中起作用，我们已经检验了该假设。今年，我们使用嗅觉和vononasal神经中的转基因小鼠对每种CNR家族蛋白进行了表达分析，并进行了功能分析，这些小鼠已知CNR蛋白的表达水平很高。使用专门识别CNRV4，V9和V11的抗体，在2周大的小鼠嗅球上对小鼠嗅球进行了免疫组织化学。在具有CNRV4抗体的嗅觉和vonasal轴突中都观察到表达，而只有嗅觉神经用CNRV9和V11抗体标记，几乎没有嗅觉神经被标记。此外，使用嗅球的串行切片检查了主嗅球中CNRV9和V11蛋白的表达位点，并降低了两个区域的表达，这表明嗅球中的表达不均匀。该结果表明，CNR家族可能在轴突引导阶段或选择性突触形成的阶段使用其多样性来确定嗅觉 - 看到嗅觉 - 脊全神经靶标（肾小球）。接下来，使用CNR-A（CNR的主要剪接变体）的遗传修饰的小鼠用于研究使用嗅觉和空白神经标记的嗅觉和空白鼻神经的异常，但未发现主要异常。因此，产生了转基因的小鼠，其中将较大的缺陷引入细胞内区域。此外，为了进一步检查CNR-A修饰的小鼠嗅觉神经轴突投影的异常，我们开始与小鼠交叉杂交，这些小鼠可以可视化表达特定气味受体的嗅觉细胞的轴突。