Partner selection of climbing fiber by Purkinje cell identity

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本研究は申請者らの発見した「プルキンエ細胞個性」を足がかりとして、「登上線維が如何にして結合するプルキンエ細胞を選択するか？」に答える。個々のプルキンエ細胞に結合する登上線維は1本のみである。この特異的結合はシナプス刈り込みを経て形成されるが、結合パートナーの選択メカニズムには不明な点が多い。申請者らは、クラスター型プロトカドヘリン(cPcdhα、β、γ。58種の多様化した細胞接着分子群)の、個々のプルキンエ細胞ごとに異なる組み合わせ発現を発見した。すなわち、個々のプルキンエ細胞にはcPcdh発現パターンの違いが作る「個性」がある。本研究では、このプルキンエ細胞個性の役割解明を目的として、プルキンエ細胞とそれに結合する登上線維におけるcPcdh発現パターンを明らかにする。今年度は、問い「登上線維は、自身と同一の細胞個性を持つプルキンエ細胞と結合するか？」に答えるための準備段階として、計画している課題a, b, cのうちの課題a)特定のcPcdh発現を可視化し、その細胞の遺伝子発現を操作するマウスの開発を行った。58種のcPcdhのうち特定の1種（cPcdhα2）を発現する細胞の可視化と、その細胞での遺伝子操作が可能なマウスを開発する。本マウスは課題b, cに必須である。まず、内在性cPcdh遺伝子座への赤色蛍光タンパク質tdTomatoノックインにより、その発現を可視化可能なことを見出した。そこで、tdTomatoとCreER(薬剤誘導型Cre-loxP組換え酵素)とを内在性cPcdh遺伝子座へノックインするための準備を進めた。その結果、目的の遺伝子改変マウスが得られた。