単一アミノ酸反復配列欠失マウスの脳内神経伝逹物質系の解析

【目的】私共は、カルシウムがカルモジュリンを介して脳内ドーパミンの合成を賦活化するメカニズムを解明し、このメカニズムを応用して種々の疾病を分析し、発症機序を提唱してきた。一方、東京大学の植田研究室では、単一アミノ酸反復配列(1種類のアミノ酸が連続して並んだ配列)を欠失したノックインマウスの運動量が、コントロール(野生型)マウスとは異なることを明らかにした。この結果から、単一アミノ酸反復配列の欠損がドーパミンの合成を変化させる可能性が高いと推察されるため、本研究で神経化学的に確認した。【方法】10週齢のノックインマウスと野生型マウスを、雌雄2匹ずつ準備した。マウスの心臓より固定液を灌流後、20μmの厚さの連続脳切片を作製し、蛍光免疫組織化学染色を行った。今回は、タイロシン水酸化酵素(ドーパミン合成の律速酵素)、ドーパミンD_1レセプター及びドーパミンD_2レセプターの分布を、私共が開発したBrain Mapping Analyzer(商品名:MapAnalyzer)によって定量的に解析した。【結果】ノックインマウスの線条体のタイロシン水酸化酵素レベルは、雌雄とも野生型マウスと比べて有意に低下していた。雌性マウスでは、側坐核と嗅結節においてもタイロシン水酸化酵素レベルの低下がみられた。逆にD_2レセプターは、ノックインマウスのいくつかの脳領域(雄:側坐核、雌:線条体、側坐核、運動皮質など)で増加していた。D_1レセプターには、有意な違いがみられなかった。【考察】単一アミノ酸反復配列欠失マウスは、ドーパミンが高濃度で分布する線条体、側坐核および嗅結節でドーパミンの合成が低下していると推察される。D_2レセプターは、低レベルのドーパミンを有効的に活用するために二次的に増加したと考えられる。本研究は、脳・神経系のゲノム進化を解明する上での貴重な基礎的データを提供するものである。

【目的】私共は、カルシウムがカルモジュリンを介して脳内ドーパミンの合成を賦活化するメカニズムを解明し、このメカニズムを応用して種々の疾病を分析し、発症機序を提唱してきた。一方、東京大学の植田研究室では、単一アミノ酸反復配列(1種類のアミノ酸が連続して並んだ配列)を欠失したノックインマウスの運動量が、コントロール(野生型)マウスとは異なることを明らかにした。この結果から、単一アミノ酸反復配列の欠損がドーパミンの合成を変化させる可能性が高いと推察されるため、本研究で神経化学的に確認した。【方法】10週齢のノックインマウスと野生型マウスを、雌雄2匹ずつ準備した。マウスの心臓より固定液を灌流後、20μmの厚さの連続脳切片を作製し、蛍光免疫組織化学染色を行った。今回は、タイロシン水酸化酵素(ドーパミン合成の律速酵素)、ドーパミンD_1レセプター及びドーパミンD_2レセプターの分布を、私共が開発したBrain Mapping Analyzer(商品名:MapAnalyzer)によって定量的に解析した。【結果】ノックインマウスの線条体のタイロシン水酸化酵素レベルは、雌雄とも野生型マウスと比べて有意に低下していた。雌性マウスでは、側坐核と嗅結節においてもタイロシン水酸化酵素レベルの低下がみられた。逆にD_2レセプターは、ノックインマウスのいくつかの脳領域(雄:側坐核、雌:線条体、側坐核、運動皮質など)で増加していた。D_1レセプターには、有意な違いがみられなかった。【考察】単一アミノ酸反復配列欠失マウスは、ドーパミンが高濃度で分布する線条体、側坐核および嗅結節でドーパミンの合成が低下していると推察される。D_2レセプターは、低レベルのドーパミンを有効的に活用するために二次的に増加したと考えられる。本研究は、脳・神経系のゲノム進化を解明する上での貴重な基礎的データを提供するものである。