活動依存的に誘導されるGPIアンカー蛋白質の小脳内分布とシナプス機能発達との関連

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誕生直後のマウス小脳において、プルキンエ細胞は複数の登上線維によって支配されている。生後発達に伴い過剰な登上線維が除去され、1本だけが強化されて残存し、生後20日以降の成熟マウスでは、ほとんどのプルキンエ細胞が1本の登上線維によって支配されるようになる。この過程は神経活動依存的と考えられているが、その分子メカニズムは不明の点が多い。本研究では、神経活動依存的に発現が誘導される分子であるCPG15(candidate plasticity gene 15)に着目した。CPG15は発達期の小脳や大脳皮質視覚野で豊富に発現し、アフリカツメガエル視蓋ではシナプス形成・成熟、また余剰シナプス除去へ関与するという報告がある。本研究ではCPG15の小脳内局在を調べ、CPG15の過剰発現と機能阻害を起こす遺伝子改変マウスを作成し、形態学的、電気生理学的、行動学的解析を行い、登上線維-プルキンエ細胞シナプスの形成・成熟、および余剰登上線維除去におけるCPG15の機能を解明することを計画した。昨年度までの解析により、in situ hybridization法を用いてCPG15の小脳内発現を調べたところ、従来の報告と異なりプルキンエ細胞ではなく、むしろ顆粒細胞に豊富に発現していることがわかった。当初は従来の報告をふまえ、プルキンエ細胞特異的にCPGI5の発現を操作したマウスのみ作成予定であったが、null-knockoutを追加作成し表現形の解析を行うことにした。本年度はこれらの遺伝子改変マウスの作成が終了し、特にプルキンエ細胞でCPG15を過剰発現するものについては、小脳の小葉構築に奇形が生じていることが分かった。現在はこれらのマウスモデルについての詳細な形態学的および電気生理学的解析を開始した段階である。