Analysis of CAMP functionality in the development and differentation of neural cells

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Chromosome alignment maintaining phosphoprotein（CHAMP1, CAMP）は、分裂期において、動原体と微小管の結合の維持に必要なタンパク質である。近年CHAMP1は知的障害（ID；Intellectual disability）に関連する遺伝子の1つであることが報告された。CHAMP1欠損がもたらす発達への影響を解析するために、CHAMP1欠損マウスを作製した。CHAMP1ホモノックアウトマウス（CHAMP1-/-マウス）は生後直後に死亡し、出生時、野生型マウス（CHAMP1+/+マウス）よりわずかに小さかった。CHAMP1は脳全体で発現しており、神経細胞産生期である胎生期で高発現していた。CHAMP1-/-マウスの脳では、解剖学的に大きな異常は認められなかった。行動テストバッテリーでは、成体のCHAMP1ヘテロノックアウトマウス（CHAMP1+/-マウス）は、軽度のワーキングメモリー障害、長期文脈記憶障害、短期記憶障害を示した。さらに胎児の全脳、成体のマウスの大脳皮質及び海馬を用いてRNA-seq解析を行った結果、成体CHAMP1+/-マウスの大脳皮質、胎児CHAMP1+/-及びCHAMP1-/-マウスにおいて知的障害を含む神経発達障害関連遺伝子の遺伝子発現が低下し、胎児CHAMP1-/-マウスでは神経発達に関する遺伝子発現の遅延が認められた。さらに神経幹細胞の分化させたところ、CHAMP1-/-マウスでは神経細胞及び神経膠細胞への分化の遅延が認められた。行動テストから示される記憶障害の表現型やRNA-seq解析から知的障害遺伝子の遺伝子発現低下はCHAMP1 +/-マウスが知的障害のモデルマウスとなりうる記憶障害の表現型と一致し、知的障害のメカニズムを解析するためのモデルになり得ることを示唆する。