時間空間特異的な遺伝子発現制御系を用いた記憶・学習の分子機構の解明

使用时空特异性基因表达控制系统阐明记忆和学习的分子机制

基本信息

批准号：
12210065
负责人：
崎村健司
金额：
--
依托单位：
Niigata University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (C)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は、シナプス形成過程に関与する分子機構が、シナプスの可塑性発現と記憶・学習にも使用されるという仮説を証明するために、脳の部位と発達段階の時期を限局して機能分子を欠損させたマウスを作成し解析することである。このために、遺伝子背景の問題がなく、学習能力の高いC57BL/6系統由来のES細胞株を用いた組換え系を実用化した。これまで一般に使われているES細胞株は、129系統由来のものであるが、このマウスには脳に奇形があるために脳の高次機能を解析するのには不向きで、膨大な時間と労力をかけて戻し交配をおこない解析する必要があった。本研究によりこの問題を回避できるようになった。次に、中枢神経系の特定の細胞で時期特異的に目的の遺伝子の組換えを起こすシステムの開発をおこなった。その結果、プロゲステロン受容体とCreリコンビネースの融合タンパクであるCrePRと、小脳プルキンエ細胞特異的に発現するグルタミン酸受容体チャネルδ2サブユニット遺伝子を用いてCrePR遺伝子をプルキンエ細胞特異的に発現するマウス系統を樹立した。このマウスでは、アンチプロゲステロンRU486投与によりプルキンエ細胞特異的な組換えを誘導できる。同様な方法で、海馬CA3特異的な組換え誘導マウスの系統を作成している。さらに、標的遺伝子としてNMDA型グルタミン酸受容体ε2(NR2B)サブユニットや細胞接着分子βカテニンなど7種類の分子を選択し、Creリコンビネースの認識配列loxPを導入したマウスの作成を進めている。今後、これらのマウスを交配させ、遺伝子を部位、時期特異的に欠損させたマウスを作成し、その表現型の解析より、標的分子が脳高次機能に果たす役割を明らかにする。

本研究的目的是定位大脑区域和发育阶段，以证明突触发生过程中涉及的分子机制也用于表达突触可塑性和记忆/学习的假设。缺少该分子。为此，我们使用源自C57BL/6菌株的ES细胞系商业化了重组系统，该细胞系不存在遗传背景问题，并且具有较高的学习能力。迄今为止常用的ES细胞系源自129系，但该小鼠的大脑存在畸形，使其不适合分析更高级的大脑功能，需要花费大量的时间和精力来进行。费力的回交和分析。这项研究使避免这个问题成为可能。接下来，我们开发了一种系统，可以在中枢神经系统的特定细胞中以特定时间的方式引起目标基因重组。结果，我们利用孕激素受体与Cre重组的融合蛋白CrePR和小脑浦肯野细胞中特异性表达的谷氨酸受体通道δ2亚基基因，建立了在浦肯野细胞中特异性表达CrePR基因的小鼠品系。。在这些小鼠中，可以通过施用抗孕酮 RU486 来诱导浦肯野细胞特异性重组。使用类似的方法，我们创建了海马 CA3 特异性重组小鼠品系。此外，他们还选择了七种类型的分子作为靶基因，包括NMDA型谷氨酸受体ε2（NR2B）亚基和细胞粘附分子β-连环蛋白，并正在培育引入识别序列loxP进行Cre重组的小鼠。未来，我们将培育这些小鼠，以培育出以特定位点和特定时间方式删除该基因的小鼠，并分析它们的表型，以阐明目标分子在高级大脑功能中发挥的作用。