A study on Purkinje cell-specific gene expression in SCA31 model mice

研究の目的：本研究では脊髄小脳失調症31型(SCA31)の病態を明らかにすることを最終目的として、代表研究者が開発したモデルマウスにおける異常遺伝子および異常タン パクを解明することである。研究計画：当初予定したプルキンエ細胞特異的なmRNAをenrichするマウスとの掛け合わせは困難であったため方針を変換し、患者の遺伝子異常を有する染色体領域を完全に包含するBAC (bacterial artificial chromosome)をマウスに導入して作製したBAC transgenic mouseを用いた。このマウスは高齢になると歩行障害出現する。初年度我々は歩行などの行動異常が出現する時期における複数の個体から、sacrifice後に小脳を取り出し、RNAを抽出した。併行して同年齢の野生型で遺伝的背景が同じマウスからも同様に 小脳を取り出しRNAを抽出した。これらの2種類のRNAを150base-pairのpair-end法でRNA-seqを行い、初年度までにその結果を得た。この年齢（週齢）でマウスの個体においてはプルキンエ細胞に顕著な脱落はない。第2年度はプルキンエ細胞に特異的に発現する遺伝子に関しての遺伝子発現の変動を検索した。その結果、いくつかのRNAにおいて発現変動を認めたが、小脳機能障害との関連は明確にはならなかった。このため、小脳失調症を呈して亡くなったSCA31患者で、遺伝子発現変動を示すものを探索した。その結果、対照症例とは異なる発現変動を示し、かつ、病態への関与が示唆される遺伝子の発現変動を認める遺伝子を多数発見した。第2年度は、ヒトでの遺伝子変動と内容的に関連性のあるマウスでの遺伝子変動を探索するところまで進められた。

研究の目的：本研究では脊髄小脳失調症31型(SCA31)の病態を明らかにすることを最終目的として、代表研究者が開発したモデルマウスにおける異常遺伝子および異常タン パクを解明することである。研究計画：当初予定したプルキンエ細胞特異的なmRNAをenrichするマウスとの掛け合わせは困難であったため方針を変換し、患者の遺伝子異常を有する染色体領域を完全に包含するBAC (bacterial artificial chromosome)をマウスに導入して作製したBAC transgenic mouseを用いた。このマウスは高齢になると歩行障害出現する。初年度我々は歩行などの行動異常が出現する時期における複数の個体から、sacrifice後に小脳を取り出し、RNAを抽出した。併行して同年齢の野生型で遺伝的背景が同じマウスからも同様に 小脳を取り出しRNAを抽出した。これらの2種類のRNAを150base-pairのpair-end法でRNA-seqを行い、初年度までにその結果を得た。この年齢（週齢）でマウスの個体においてはプルキンエ細胞に顕著な脱落はない。第2年度はプルキンエ細胞に特異的に発現する遺伝子に関しての遺伝子発現の変動を検索した。その結果、いくつかのRNAにおいて発現変動を認めたが、小脳機能障害との関連は明確にはならなかった。このため、小脳失調症を呈して亡くなったSCA31患者で、遺伝子発現変動を示すものを探索した。その結果、対照症例とは異なる発現変動を示し、かつ、病態への関与が示唆される遺伝子の発現変動を認める遺伝子を多数発見した。第2年度は、ヒトでの遺伝子変動と内容的に関連性のあるマウスでの遺伝子変動を探索するところまで進められた。