神経再生関連プロテアーゼの機能解析

本研究の目的は、神経再生関連分子Damage-induced neuronal endopeptidase (DINE)の働きを解明することである。前年度までに、運動ニューロン特異的にGFPを発現するHb9::eGFPトランスジェニックマウスと交配させることにより、DINEノックアウトマウスの全身の運動神経の可視化に成功した。そこで本年度は、作製したマウスを使ってGFP抗体のwhole mount免疫染色を行い、DINE欠損がマウス運動神経の発達に与える影響を詳細に解析した。胎生期11.5日齢(E11.5)のマウスの上肢では、DINEノックアウトマウスとコントロールマウスの運動神経の形態に明らかな差はみられず、ともに腕神経叢の形成が認められた。しかし、E12.5では、コントロールマウスと比較し、ノックアウトマウスの運動神経は分岐が乏しくなっていた。この傾向は発達が進むとさらに顕著になり、E14.5では運動神経末端の細かい分岐がほとんどみられなかった。このような運動神経の樹枝状分岐の異常は、上肢のみでなく、下肢、体幹部、顔面神経でも同様に認められた。以上の結果から、DINEが全身の運動神経において筋内での樹枝状分岐に必須の役割を果たしていることが明らかとなった。最近、DINEのヒトホモログに変異が入ると先天性関節拘縮症を発症し、上肢や下肢などで運動障害を生じることが報告されている。本研究の結果を踏まえて解釈すると、DINEが正しく機能しなくなることが、ヒト・マウスという種の壁を超えて、全身の運動系の構築異常につながる可能性が示唆される。

本研究の目的は、神経再生関連分子Damage-induced neuronal endopeptidase (DINE)の働きを解明することである。前年度までに、運動ニューロン特異的にGFPを発現するHb9::eGFPトランスジェニックマウスと交配させることにより、DINEノックアウトマウスの全身の運動神経の可視化に成功した。そこで本年度は、作製したマウスを使ってGFP抗体のwhole mount免疫染色を行い、DINE欠損がマウス運動神経の発達に与える影響を詳細に解析した。胎生期11.5日齢(E11.5)のマウスの上肢では、DINEノックアウトマウスとコントロールマウスの運動神経の形態に明らかな差はみられず、ともに腕神経叢の形成が認められた。しかし、E12.5では、コントロールマウスと比較し、ノックアウトマウスの運動神経は分岐が乏しくなっていた。この傾向は発達が進むとさらに顕著になり、E14.5では運動神経末端の細かい分岐がほとんどみられなかった。このような運動神経の樹枝状分岐の異常は、上肢のみでなく、下肢、体幹部、顔面神経でも同様に認められた。以上の結果から、DINEが全身の運動神経において筋内での樹枝状分岐に必須の役割を果たしていることが明らかとなった。最近、DINEのヒトホモログに変異が入ると先天性関節拘縮症を発症し、上肢や下肢などで運動障害を生じることが報告されている。本研究の結果を踏まえて解釈すると、DINEが正しく機能しなくなることが、ヒト・マウスという種の壁を超えて、全身の運動系の構築異常につながる可能性が示唆される。