トランジェニックマウスを用いたカルモジュリン遺伝子の神経特異的な発現の解析

使用转基因小鼠分析钙调蛋白基因的神经特异性表达

• 批准号: 07780726
• 负责人: 池島 宏子
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Keio University
• 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: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07780726/
• 关键词: カルモジュリン; プロモーター; トランスジェニックマウス; in situ ハイブリダイゼーション; ベータガラクトシダーゼ; 大脳; 小脳; 脊髄

ラットCaMIIIの-877から+103までの領域は培養細胞において十分高いプロモーター活性を示した。CaMIIIの-410近傍にはCaMIIで種を超えて高く保存されている34bpの塩基配列(H3領域)が含まれている。我々はCaMIIIの-877から+102までの下流にレポーター遺伝子lacZをつなぎ、この領域の組織特異的なプロモーター活性をトランスジェニックマウスを用いて検討した。組織切片における導入遺伝子の発現をベータガラクトシダーゼの活性によって、また内在性のCaMIIIの発現部位をin situハイブリダイゼーション法を用いて発生段階を追って比較分析した。脊髄においては、胎児13.5日目では腹側領域の前角における発現は強く、その他、後根神経節や三叉神経節、交感神経節においても発現が認められた。成体の時期の脊髄では前角の運動ニューロンや後角の小さい細胞を含めたほとんどのニューロンで発現が認められた。小脳では、新生時期から生後9日目には導入遺伝子はPurkinjie細胞において強い発現が認められ、内顆粒層では弱い発現であった。成体マウスになるとPurkinje細胞と共に顆粒細胞層においても発現が増強された。大脳では生後2日目には海馬と大脳皮質の錘体細胞において発現が検出された。さらに9日目には海馬のCA1からCA3の錘体細胞と歯状回の顆粒細胞に1acZの発現が限局しており、その分布が成体に至るまで継続して検出された。以上の神経系における導入遺伝子の発現は、内在性のマウスCaMIIIの発現と良い一致が見られた。これらの結果よりラットCaMIIIの-877から+103までのプロモーター領域が神経系特異的な発現を制御していることが明らかとなった。我々はこれまでにCaMIIの中枢神経系にける発現を再現するためには、CaMIIの-294から+68までの領域のみならずさらに上流にあるH3領域が必要であることを予想していた。本研究結果は、CaM遺伝子群の神経系における発現の「H3領域」の必要性を示した。

大鼠CaMIII的-877至+103区域在培养细胞中显示出足够高的启动子活性。在 CaMIII 的 -410 附近，有一个 34 bp 的核苷酸序列（H3 区），在 CaMII 中跨物种高度保守。我们将报告基因 lacZ 连接到 CaMIII 下游的 -877 至 +102，并使用转基因小鼠检查了该区域的组织特异性启动子活性。通过β-半乳糖苷酶活性分析组织切片中转基因的表达，通过原位杂交分析不同发育阶段内源CaMIII的表达位点。在脊髓中，在胎儿13.5天的腹侧区的腹角中表达较强，并且在背根神经节、三叉神经节和交感神经节中也观察到表达。在成人脊髓的大多数神经元中观察到表达，包括腹角的运动神经元和背角的小细胞。在小脑中，从新生儿阶段到出生后第9天，在Purkinjie细胞中观察到导入基因的强表达，而在内核层中观察到弱表达。在成年小鼠中，颗粒细胞层和浦肯野细胞中的表达增强。在大脑中，出生后第二天，在大脑皮层的海马体和锥体细胞中检测到表达。此外，在第9天，1acZ表达定位于海马CA1至CA3的锥体细胞和齿状回的颗粒细胞，并且这种分布持续到成年。转基因在神经系统中的表达与内源性小鼠CaMIII的表达非常一致。这些结果表明，大鼠CaMIII的-877至+103启动子区域控制神经系统特异性表达。我们之前预测，为了在中枢神经系统中再现CaMII的表达，不仅需要CaMII的-294至+68区域，还需要更上游的H3区域。这项研究的结果证明了“H3区域”对于神经系统中CaM基因组表达的必要性。