発達期小脳における選択的シナプス強化・除去に関与する新たな遺伝子と機能分子の探索

寻找参与发育中小脑选择性突触强化和去除的新基因和功能分子

基本信息

批准号：
12308041
负责人：
狩野方伸
金额：
$ 16.83万
依托单位：
Kanazawa University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

生後発達における活動依存的な神経回路網形成の分子機構を明らかにする目的で、小脳プルキンエ細胞のシナプス除去をモデルとして研究を行なった。小脳プルキンエ細胞は、成熟動物では1本の登上線維によって支配されるが、発達初期には3〜5本の登上線維の多重支配を受けている。発達につれて過剰な登上線維が除去され、生後約20日までに成熟型の1対1の結合が完成する。我々のこれまでの研究から、小脳登上線維シナプスの発達過程において、生後15日から18日が神経活動に依存するcritical periodであり、この過程に代謝型グルタミン酸受容体1型からγ型プロテインキナーゼC(PKCγ)に至るシグナル伝達系が関与することが明らかにされた。すなわち、登上線維シナプスの形成・除去に関与する遺伝子はcritical periodにプルキンエ細胞でPKCγ依存的に発現が調節されていることが強く示唆された。平成12年度の研究において、マウス小脳プルキンエ細胞のみから調製したRNAを用いてcritical periodの前後で発現が制御される遺伝子およびPKCγの制御下にある遺伝子をdifferential display法で探索した結果、23の候補遺伝子を同定した。本年度は、これら23の候補遺伝子をさらに4つに絞り込んだ。その中には、チューブリンの重合、脱重合を制御するスタスミンなど既知の遺伝子と、未同定の遺伝子が含まれていることが明らかになった。さらにこれらの候補遺伝子の機能的意義を解明するため、遺伝子改変マウスの作成に着手した。

我们使用小脑Purkinje细胞的突触去除一项研究，作为阐明产后发育过程中活性依赖性神经网络形成的分子机制的模型。小脑浦肯野细胞以成熟动物的攀岩纤维为主，但是在发育的早期阶段，它们受到三到五个攀岩纤维的多种统治。随着开发的发生，去除过多的攀爬纤维，到生命的大约20天后，成熟的1：1键完成。我们先前的研究表明，在小脑攀爬纤维突触的发展过程中，出生后15至18天的关键时期取决于神经活动，并且信号转导系统的信号转导系统范围从代谢1型到γ-type蛋白蛋白激酶C（PKCγ）涉及该过程。换句话说，强烈建议，与Purkinje细胞中的PKCγ相关方式调节了与攀岩纤维突触形成和去除有关的基因的表达。在2000年的一项研究中，使用仅使用仅从小鼠小脑Purkinje细胞制备的RNA进行差异显示方法来识别23个候选基因，其在关键时期和PKCγ下受调节的表达和PKCγ下的基因。今年，我们将这23个候选基因缩小到了四个。已经揭示了这些包括已知的基因，例如斯塔明蛋白，它控制了微管蛋白的聚合和解聚化和未识别的基因。此外，为了阐明这些候选基因的功能意义，我们开始创建转基因小鼠。