コリン作動性ニューロン特異的遺伝子発現・ノックアウトシステムの確立

胆碱能神经元特异性基因表达/敲除体系的建立

• 批准号: 13780626
• 负责人: 三澤 日出巳
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan Organization for Medical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13780626/
• 关键词: 遺伝子改変; トランスジェニックマウス; ノックアウトマウス; 運動ニューロン; コリン作動性ニューロン; Cre; アセチルコリン; トランスポーター; コリン作動性神経; 神経変性疾患; 筋萎縮性側索硬化症; コリンアセチル移転酵素

近年、トランスジェニックマウスやノックアウトマウスを用いて、特定の遺伝子を全身で欠失または過剰に発現させる手法が一般的となっている。しかし、複雑な脳機能を解明するためには、任意の遺伝子を特定の神経細胞のみで改変するシステムが求められている。コリン作動性ニューロンで特異的に発現するコリンアセチル転移酵素(ChAT)とシナプス小胞アセチルコリントランスポーター(VAChT)は同一の遺伝子座(cholinergic gene locus ; CGL)にコードされている。ヒトCGLの遺伝子断片11.3kbを取り出し、VAChT翻訳領域にP1 bacteriophage Cre recombinase (Cre)を挿入したコンストラクトを作製した。受精卵へのマイクロインジェクションにより得た11匹のトランスジェニックマウス(VAChT-Creマウス)は、Creによる組み換え後にLacZが発現するレポーターマウス(CAG-CAT-Z ; Araki et al.,PNAS (1995) 92,160)と掛け合わせて機能検定を行った。全般的にはコリン作動性ニューロンにLacZ発現の選択性はみられるものの、トランスジーンのゲノム挿入部位の影響と考えられるラインごとでの発現パターンの差異が認められた。このうち、複数のラインで、脳幹と脊髄の運動ニューロンおよび内側手綱核のみにLacZの発現が限局し、前脳部のコリン作動性ニューロンをはじめ、他の脳部位での発現は僅少であった。脳幹の運動核では体性運動核(somatomotor nuclei;動眼神経核、顔面神経核など多数)に発現がみられるのに対し、内臓性運動核(visceromotor nucleus;迷走神経背側核)では発現がみられなかった。上記のCreによる組み換えは胎生マウスでは検出されず、出生後に開始し、成長に伴い運動核の約半分のニューロンに達した。

In recent years, ト ラ ン ス ジ ェ ニ ッ ク マ ウ ス や ノ ッ ク ア ウ ト マ ウ ス を with い て, specific の heritage 伝 を systemic で owe lost son ま た は before turning に 発 now さ せ る technique が general と な っ て い る. し か し, complex 雑 な 脳 function を interpret す る た め に は, arbitrary の heritage 伝 を の god 経 specific cells の み で change - す る シ ス テ ム が o め ら れ て い る. コ リ ン actuation sex ニ ュ ー ロ ン で specific に 発 now す る コ リ ン ア セ チ ル planning shift enzyme (ChAT) と シ ナ プ ス vesicular ア セ チ ル コ リ ン ト ラ ン ス ポ ー タ ー (VAChT) は traces of the same の 伝 stroma (cholinergic gene locus; CGL) に コ ー ド さ れ て い る. ヒ ト CGL の heritage 伝 son out the 11.3 KB を take り し fragment, VAChT turn 訳 に P1 bacteriophage Cre recombinase (Cre) を scions into し た コ ン ス ト ラ ク ト を cropping し た. Fertilized egg へ の マ イ ク ロ イ ン ジ ェ ク シ ョ ン に よ り have た 11 horse の ト ラ ン ス ジ ェ ニ ッ ク マ ウ ス (VAChT - Cre マ ウ ス) は, Cre に よ る group after み え change に LacZ が 発 now す る レ ポ ー タ ー マ ウ ス (the CAG - CAT - Z; Araki et al.,PNAS (1995) 92,160)と attached け combined with わせて function 検 fixed を line った. All に は コ リ ン actuation sex ニ ュ ー ロ ン に LacZ 発 is の sentaku sex は み ら れ る も の の, ト ラ ン ス ジ ー ン の ゲ ノ ム scions into の affected と exam え ら れ る ラ イ ン ご と で の 発 now パ タ ー ン の differences が recognize め ら れ た. こ の う ち, plural の ラ イ ン で, dry 脳 と spinal marrow の movement ニ ュ ー ロ ン お よ び inside hand outline nuclear の み に LacZ の 発 が bureau し limited now, former 脳 の コ リ ン actuation sex ニ ュ ー ロ ン を は じ め, he の 脳 parts で の 発 は now only less で あ っ た. 脳 dry の movement nuclear で は body sports nucleus (somatomotor nuclei; moving eyes 経 nucleus, facial god 経 な ど majority) に 発 now が み ら れ る の に し polices, the routine in sports (visceromotor nucleus; vagus god 経 dorsal nucleus) で は 発 now が み ら れ な か っ た. Written の Cre に よ み る group in え は viviparous マ ウ ス で は 検 out さ れ ず, に start し after birth, growth, に with nuclear の い movement about half の ニ ュ ー ロ ン に da し た.

项目成果

Backman, C.: "Cellular mRNA expression of the transcription factor NGFI-B suggests a gene regulatory role in striatal opiate-peptide neurons"Mol.Brain Res.. 903. 26-32 (2001)

Backman, C.：“转录因子 NGFI-B 的细胞 mRNA 表达表明纹状体阿片肽神经元中的基因调节作用”Mol.Brain Res.. 903. 26-32 (2001)

Misawa H., et al.: "Identification of a monogenic locus (jams1) causing juvenile audiogenic seizures in mice"Journal of Neuroscience. 22(23). 10088-10093 (2002)

Misawa H. 等人：“鉴定导致小鼠青少年听源性癫痫发作的单基因位点 (jams1)”《神经科学杂志》。

Misawa H.: "Distribution of the high-affinity choline transporter in the central nervous system of the rat"Neuroscience. 105. 87-98 (2001)

Misawa H.：“高亲和力胆碱转运蛋白在大鼠中枢神经系统中的分布”神经科学。

Misawa H.: "Contrasting localizations of MALS/LIN-7 PDZ proteins in brain and molecular compensation in knockout mice"J.Biol.Chem. 276. 9264-9272 (2001)

Misawa H.：“MALS/LIN-7 PDZ 蛋白在大脑中的对比定位和基因敲除小鼠的分子补偿”J.Biol.Chem。