マウス小脳構築の分子メカニズムについての研究

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本研究ではマウスの小脳構築の分子メカニズムを遺伝子レベルで明らかにすることを目的とした。Cupidinはグルタミン酸神経伝達系とアクチン細胞骨格系のアダプターとして生後発達中の小脳の後シナプス肥厚部(PSD)に存在する。以下の点を明らかにした。1)小脳初代培養顆粒細胞において、Cupidinはグルタミン酸刺激依存的に後シナプス部のクラスターから消失する。これはグルタミン酸で活性化されるNMDA受容体を介したCa^<2+>流入によって誘導される。2)海馬初代培養細胞における後シナプス形成過程で、Cupidinの細胞内動態は他のPSD蛋白質と関連している。3)アデノウイルスベクターを用いて海馬神経細胞にCupidinを発現させると樹状突起上にマッシュルーム型の棘突起の数が増加するが、N末端とC末端domainのみを発現させると棘突起特異性がなくなり形態が変化する。以上のことから、Cupidinは後シナプスの形態形成に関連してダイナミックな局在変化を示し、刺激依存的な後シナプスの変化にも関わることが示唆された。小脳構築における遺伝子発現プロファイルをAffymetrix GeneChipを用いてDNA microarray解析を行った。12,654遺伝子のうち81.6%がいずれかの小脳発達ステージで発現しており、そのうち2倍以上の発現変化を示すものは897遺伝子あることが分かった。これらを発現パターンや機能によってクラスタリングすることで、小脳形成の遺伝子発現の傾向を明らかにした。