大脳皮質特異的遺伝子欠損システムを用いたバレル形成分子機構の研究

利用大脑皮层特异性基因缺失系统研究桶形成的分子机制

• 批准号: 13041065
• 负责人: 岩里 琢治
• 金额: $ 4.61万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 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: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-13041065/
• 关键词: 条件的遺伝子欠損マウス; Cre; loxPシステム; 神経活動依存的発達; 体性感覚系; 神経科学; マウス発生工学; 大脳皮質; バレル; 条件的遺伝子欠損; ジーンターゲティング; ES細胞; AC1

マウス体性感覚野のバレル形成は、活動依存的神経回路発達のモデルとして注目されてきたが、その分子機構の解明は顕著に遅れている。本研究では、我々自身が開発したシステムを用いて、バレル形成分子機構解明に挑んだ。本年度は、2つのことを行った。(1)大脳皮質特異的なNMDAR下流候補遺伝子欠損マウスの作製。相同組換えによってloxPが標的遺伝子を挟む形で導入されたESクローンを同定し、キメラマウスを作製。3種類の系統において生殖系列への伝達を確認。受精卵にflp組換え酵素を導入し、FRT配列によって挟まれた薬剤耐性マーカー遺伝子を除去。我々が以前作製したEmx1-Creマウスと交配し、大脳皮質特異的遺伝子欠損マウスを作製中。(2)大脳皮質特異的NMDAR1欠損(CxNR1KO)マウスの解析。このマウスでは、視床-皮質軸索終末から構成されるプレシナプスパターンが、完全ではないが形成される。生後間もないマウスでヒゲからの入力を変化させ、プレシナプスパターンの可塑性を定量し、それが正常であることを発見。これは、従来の薬理学による結論を覆すものである。CxNR1KOマウスでは、第4層神経細胞の細胞体からなるポストシナプスパターンが形成されない。この細胞レベルの原因を調べる目的で、樹状突起の形態を解析。正常マウスの体性感覚野第4層の興奮性神経細胞の樹状突起は、非対称的にバレル中心に向かって伸びる。それに対して、CxNR1KOマウスでは、非対称性が顕著に減少していた。樹状突起の長さの総計は長くなるが、樹状突起の発達の全体的な促進ではなく、枝分かれが増え、複雑さが増大することによっていた。さらに、スパインの密度にも有意な増大が見られた。これらの結果から、NMDARが樹状突起の方向性選択により、ヒゲとバレルの1対1対応を作り、それによってバレル形成が始まるということが示唆された。

The formation of somatic sensory pathways, activity-dependent neural pathways, and molecular mechanisms In this study, we have developed a molecular mechanism for the analysis of molecular structure. This year, 2 (1)A large cortex specific NMDAR downstream candidate is missing. The same group of loxP target genes are introduced into the system in the same way as the control group. 3. Identification of the reproductive system of the species. The introduction of flp group enzymes into fertilized eggs and the removal of FRT genes I've been working on this for a while now, and I've been working on this for a while now. (2)Analysis of Cortex-specific NMDAR1 Deficiency (CxNR1KO). The axonal terminal structure of optic bed and cortex is completely formed. After birth, the input force changes, the plasticity of the body changes, and the normal body changes. The conclusion of this paper is: CxNR1 KO The cause of cell apoptosis, the purpose of regulation and the morphology of dendrites were analyzed. The dendrites of the excitatory neurons in the fourth layer of the normal sensory field are opposite to those in the opposite direction. CxNR1 KO is the opposite of CxNR1 KO and CxNR1 KO is the opposite of CxNR1 KO. The length of the dendrites is increased, the length of the dendrites is increased, and the length of the dendrites is increased The density of the material is intentionally increased. As a result of this, NMDAR is the orientation of the dendrites, and the first pair of dendrites is the first pair of dendrites.

项目成果

Datwani, A.Iwasato.T., Itohara, S., Erzurumlu, R.S.: "NMDA receptor-dependent pattern transfer from afferents to postsynaptic cells and dendritic differentiation in the barrel cortex."Mol. Cell. Neurosci.. 21巻. 477-492 (2002)

Datwani，A.Iwasato.T.，Itohara，S.，Erzurumlu，R.S.：“NMDA 受体依赖性模式从传入细胞转移到桶状皮质中的突触后细胞和树突分化。”Mol Cell。 477 -492 (2002)

Datwani, A*., Iwasato, T*+., Itohara, S., Erzurumlu, R.S.+ *The first two authors contributed equally to this work.+The corresponding authors: "Lesion-induced thalamocortical axonal plasticity in the S1 cortex is independent of NMDAR function in excitator

Datwani, A*.、Iwasato, T*.、Itohara, S.、Erzurumlu, R.S.