標的遺伝子組換えによる微小管関連蛋白欠失マウスの作製とその神経細胞の極性の解析

通过靶向基因重组和神经元极性分析产生微管相关蛋白缺陷小鼠

基本信息

批准号：
07262201
负责人：
原田彰宏
金额：
$ 1.92万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07262201/
关键词：
標的組換え法微小管関連蛋白シナプシン1 DiI LTP

项目摘要

神経伝達物質の放出機構においてシナプス前部の蛋白の機能が最近明らかになってきている。例えば、シナプシン1はシナプス小胞の近傍に存在する蛋白であり、シナプス小胞からの神経伝達物質の放出を調節していると考えられている。又、培養細胞等を用いた実験によってシナプス形成自体にも重要であることが示されている。そこで我々はシナプシンのin vivoにおける機能を明らかにするために、標的遺伝子組換え法によってシナプシン1欠失マウス系統の作製、解析を行ったところ、以下のような結果を得た。(1)海馬CA3部及び小脳分子層のシナプスにおいてシナプス小胞の数及び密度が減少していた。またシナプス小胞に分布する蛋白であるシナプトフィジンがシナプシン1欠失マウスにおいて減少していた。(2)シナプス小胞の減少はシナプスのactive zoneから遠くなるほど顕著にみられた。(3)海馬CA3部シナプスにおいてはシナプス前部の面積が減少しており,その結果はDiIをもちいても確認された。(4)急速凍結ディープエッチ法によりシナプス前部においてシナプス小胞間の架橋の減少が観察された。(5)しかし,海馬CA3部シナプスにおけるLTPには特に影響が認められなかった。以上のように、今回我々の実験によってシナプスにおけるシナプシン1の役割がgene targetingという手法を用いて、in vivoのレベルで解明された。さらに、シナプスの形成及び構造の維持におけるシナプシン1の役割は初めて明らかになった。現在我々は、シナプシン1欠失マウスを用いて,以下の実験を予定している。(1)初代培養細胞等を用いたシナプス伝達の電気生理学的解析。(2)変異マウスの行動学的解析。(3)複数のシナプス局在蛋白遺伝子欠失マウスが得られた場合、これらを交配することで、double mutationが入った個体を作製し、同様の方法で解析する。これらの実験によってシナプシン1の機能が更に解明されるものと思われる。

最近已经揭示了神经递质释放机制中突触前蛋白的功能。例如，突触素1是一种位于突触小囊泡附近的蛋白质，被认为可以调节神经递质从突触囊泡中释放。此外，使用培养细胞的实验表明，突触的形成也很重要。因此，为了阐明突触素的体内功能，我们使用靶向的遗传重组方法准备并分析了突触素1缺陷小鼠菌株，并获得了以下结果。（1）在海马Ca和小脑分子层突触中突触囊泡的数量和密度减少。此外，突触蛋白是突触囊泡中分布的蛋白质，在缺乏突触的小鼠中降低。（2）突触囊泡的降低更为明显，因为它们离突触的活性区域远。（3）在海马CA的3部分突触中，突触前区域的面积被降低，即使使用DII时，结果也得到了确认。（4）通过快速冷冻深蚀刻，在突触前区域观察到突触囊泡之间的交联降低。（5）然而，在海马Ca的三部分突触中，没有观察到对LTP的特殊作用。如上所述，我们的实验现在已经使用一种称为基因靶向的方法揭示了突触1在体内突触中的作用。此外，首次揭示了突触1在突触形成和结构维持中的作用。目前，我们计划使用突触素1缺陷小鼠进行以下实验：（1）使用原代培养细胞等对突触传播的电生理分析等。（2）突变小鼠的行为分析。（3）当获得缺乏多种突触局部蛋白质基因的小鼠时，将它们交叉以产生包含双突变的个体并使用相同的方法进行分析。这些实验将进一步阐明突触素1的功能。