Studies on circuit-mechanisms of cerebellar hypolpasia by mosaic distribution of CASK deficient neurons.

小脳低形成モデルとして、Cre依存的にCASKをノックアウトできるCASK-floxマウスを用いて小脳顆粒細胞培養系を確立した。このマウス小脳顆粒細胞初代培養細胞にCreリコンビナーゼを発現するレンチウイルスベクターを接種し、小脳顆粒細胞からCASK遺伝子をノックアウトした。その結果、対照ウイルスベクターと異なり、Creリコンビナーゼの導入によって小脳顆粒細胞がアポトーシスすることが明らかになった。そしてこのCASKノックアウトによるアポトーシスは、CASK遺伝子の補完的発現によって抑制された。このことから、小脳顆粒細胞の生存にCASK遺伝子発現が必要であることが明らかになった。CASKは複数の機能ドメインから構成されることが知られている。そこで、各機能ドメインを欠損したCASK変異体を用いて小脳顆粒細胞アポトーシスの抑制効果を精査した。その結果、CASKのCaMKドメイン、PDZドメイン、SH3ドメインが関与することが明らかになった。これらの機能ドメインは小脳低形成患者から見つかっているミスセンス変異が分布する領域であることから、これらのCASK遺伝子領域が小脳の形成に重要であることが示唆された。

小脳低形成モデルとして、Cre依存的にCASKをノックアウトできるCASK-floxマウスを用いて小脳顆粒細胞培養系を確立した。このマウス小脳顆粒細胞初代培養細胞にCreリコンビナーゼを発現するレンチウイルスベクターを接種し、小脳顆粒細胞からCASK遺伝子をノックアウトした。その結果、対照ウイルスベクターと異なり、Creリコンビナーゼの導入によって小脳顆粒細胞がアポトーシスすることが明らかになった。そしてこのCASKノックアウトによるアポトーシスは、CASK遺伝子の補完的発現によって抑制された。このことから、小脳顆粒細胞の生存にCASK遺伝子発現が必要であることが明らかになった。CASKは複数の機能ドメインから構成されることが知られている。そこで、各機能ドメインを欠損したCASK変異体を用いて小脳顆粒細胞アポトーシスの抑制効果を精査した。その結果、CASKのCaMKドメイン、PDZドメイン、SH3ドメインが関与することが明らかになった。これらの機能ドメインは小脳低形成患者から見つかっているミスセンス変異が分布する領域であることから、これらのCASK遺伝子領域が小脳の形成に重要であることが示唆された。