部位・時期特異的遺伝子ノックアウト法を用いた小脳運動学習の分子機構の解明

使用位点和时期特异性基因敲除方法阐明小脑运动学习的分子机制

基本信息

批准号：
14780597
负责人：
竹内倫徳
金额：
$ 2.24万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

グルタミン酸受容体δ2サブユニット(GluRδ2)は小脳プルキニエ細胞に特異的に発現し、小脳可塑性、運動学習、シナプス回路網形成に重要な役割を担っている。本研究では、成体小脳におけるGluRδ2の生理的役割を明らかにするため、小脳プルキニエ細胞特異的かつ時期特異的にGluRδ2を欠失させることを試みた。まず、2種類のマウスの作製(GluRδ2エクソンの両端にCreの認識配列loxPを組み込んだfGluRδ2マウスと小脳プルキニエ細胞特異的にCrePRを発現するD2CPRマウス)をC57BL/6由来のES細胞を用いて行った。次にこれら2種類のマウスの交配によりfGluRδ2遺伝子とD2CPR遺伝子の両方を有するマウス(fGluRδ2/D2CPRマウス)を得た。生後6週令のfGluRδ2/D2CPRマウスの腹腔に、体重1gあたり1mgのRU486の投与を2日間連続で行い、GluRδ2蛋白の消失が見られるかどうかをウエスタン法により解析した。その結果、薬剤投与後12週において、薬剤投与群では非投与群と比較して90%のδ2蛋白質の減少が見られた。よって、我々は成体小脳プルキニエ細胞特異的にδ2サブユニットをノックアウトさせることが可能なマウスラインの作製に成功した。この変異マウスの解剖学的解析より、成体小脳でGluRδ2を誘導欠失させることにより平行線維-プルキニエ細胞間シナプスの構造変化が引き起こされることを見いだした。

谷氨酸受体δ2亚基（GlURΔ2）在小脑紫骨细胞中特异性表达，并在小脑可塑性，运动学习和突触网络形成中起重要作用。在这项研究中，我们试图删除小脑紫红细胞中的glurΔ2，并特定于时机，以阐明GlurΔ2在成年小脑小脑中的生理作用。首先，制备了两种类型的小鼠（在glurΔ2外显子的两端结合了CRE识别序列LOXP和使用Cerebellar Purkinier细胞中特别表达CREPR的D2CPR小鼠的FGLURΔ2小鼠），使用C57BL/6来表达CREPR。接下来，将这两种类型的小鼠交叉以获得携带FGLURΔ2基因和D2CPR基因（FGLURΔ2/D2CPR小鼠）的小鼠。 RU486在6周龄的6周大时连续两天对FGLURΔ2/D2CPR小鼠的腹膜腔进行施用，并通过Western方法分析结果，以查看是否观察到GlurΔ2蛋白的消失。结果，与未经处理的组相比，药物给药后12周显示药物给药组的Δ2蛋白降低了90％。因此，我们成功地创建了一条能够在成年小脑Purkinier细胞中拆除Δ2亚基的小鼠系。对这种突变小鼠的解剖学分析表明，在成年小脑中诱导glurΔ2的缺失会导致平行纤维柔性细胞突触的结构变化。