神経回路形成におけるGTP結合蛋白質Rac1のin vivoでの機能解析

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(1)rac遺伝子座にloxPを導入したマウスの作製rac1遺伝子の開始コドンを含むエキソンをloxPで挟んだアリルを導入したrac1(flox/flox)マウス、rac3遺伝子の開始コドンを含むエキソンの5'非翻訳領域にloxPを導入し、rac3遺伝子の最終エキソンのpolyA付加シグナルの3領域にloxP-HcRedを導入したrac3(+/flox-HcRed)マウスを作製した。(2)コンディショナルRac1ノックアウトマウスの解析小脳プルキンエ細胞特異的にCreを発現するL7(+/cre)マウスを用い、rac1(flox/flox)L7(+/cre)マウスを作製した。rac1(flox/flox)L7(+/cre)マウスは小脳失調を示さず、ヘマトキシリンーエオシン染色での観察では大きな構造上の異常は見られなかった。カルビンジン染色によりプルキンエ細胞の樹上突起の形状を観察した結果、樹状突起の形態に異常が観察された。また、電子顕微鏡観察により、Rac1欠損プルキンエ細胞上での平行線維シナプスの密度を測定したところ、Rac1欠損細胞では明らかにシナプス密度が野生型より低く、Rac1がシナプスの形成もしくは維持に関与していることが示唆された。(3)領域特異的Cre発現マウスの作製神経細胞特異的Racコンディショナルノックアウト作製のための領域特異的Cre発現マウスとして、大脳皮質、海馬等でCreを発現するEmx1-creノックインマウスを作製し、小脳顆粒細胞でCreを発現するNR2C(GluRe3)-cre Tg(2系統のファウンダーを交配中)を作製した。(4)セマフォリン3F(sema3F)ノックアウトマウスの作製Sema3Fの神経回路形成及び神経機能への関与を個体レベルで調べるため、マウスSema3F遺伝子座にlacZ遺伝子をノックインしたマウスを作製した。