グルタミン酸AMPA受容体遺伝子の発現制御の研究

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グルタミン酸AMPA受容体遺伝子の発現制御のメカニズムの解明は、神経疾患の病態生理及び神経組織の細胞分化決定における遺伝子発現制御メカニズムの理解に重要であると考えられる。これまで、初代培養細胞及びトランスジェニックマウスを用いた研究で、GluR1、GluR2、各遺伝子上流ゲノム部分、各々3Kbp、5Kbpは、生理的にも、中枢神経系の神経細胞で特異的に機能することが示されてきた。神経細胞特異的遺伝子が神経細胞で特異的に機能するメカニズムは、解明されていない。そこで、5'上流領域を5'側から欠失する実験を行い神経細胞特異的発現を司るゲノム領域の同定を試みた。各遺伝子の5'上流領域を5'側から欠失させたプラスミドをラット大脳皮質からの初代培養細胞に導入して、個々の細胞レベルで調べたところ、5'側から欠失させるに従い、MAP-2陰性細胞でも発現がみられるようになるが、依然としてアストロサイト(GFAP陽性)での発現は見られなかった。この結果は、MAP-2陰性細胞での発現を抑制するサイレンサーが遠位に、神経細胞で機能するエンハンサーが近位にそれぞれ存在する可能性を示唆する。これまでのカチオニックリポポリアミン(トランスフェクタム)による遺伝子導入では、導入効率が低いため同時に多数の神経細胞での活性を解析するには制約があった。ところで最近、アデノウイルスはトランスフェクションの一般に困難な非分裂成熟神経細胞にも高率に感染できることがわかった。そこで、GluR2遺伝子5'隣接領域(1Kbp)とその下流にベータ・ガラクトシダーゼ遺伝子をもつ、組み換えアデノウイルスを作製し、ラット脳初代培養細胞に感染させた。二重染色の結果、ベータ・ガラクトシダーゼ陽性細胞のほとんどが、MAP-2陽性細胞であることから、上記5'隣接領域の神経細胞特異的活性を確認した。