「遺伝子改変マウスとウイルスによる抑制性ニューロン選択的遺伝子発現システムの確立」

脳は興奮性と抑制性のニューロンから構成されるネットワークの集まりからできている。抑制性ニューロンは、GABAニューロンとグリシンニューロンに大別される。抑制性ニューロンは少数であり、形態も多様なことから、in vitroおよびin vivoで同定するのは困難である。一方、GFPやtdTomatoなどの蛍光タンパク質、チャネルロドプシンやカルシウムインディケーターなどの機能プローブが開発され、神経回路の研究に応用されている。しかしながら、特定のニューロンに限定して蛍光タンパク質や機能プローブを安定的に十分量発現させたり、その発現のON/OFFを制御することは容易ではない。そこで本研究では以下の課題に取り組む。
１：テトラサイクリン発現誘導システム（Tetシステム）を利用し、遺伝子改変マウスとウイルスベクターとを組み合わせ、抑制性ニューロン全体、GABAニューロンおよびグリシンニューロン選択的に遺伝子発現するシステムを構築する。そして、神経回路研究、行動遺伝学の研究に必要な資材として提供する。
２：様々な機能プローブや蛍光タンパク質の遺伝子を組み込んだウイルスベクターを用いることで多様な遺伝子工学ツールが脳の特定の領域や特定の週齢のマウスに十分量発現できるようにする。また、Tetシステムを利用することで、機能プローブの発現のON/OFFを制御するシステムを構築する。

 

 
最近の主要論文
1. Nakamura Y, Yanagawa Y, Morrison SF, Nakamura K. (2017) Medullary Reticular Neurons Mediating Neuropeptide Y-Induced Metabolic Inhibition and Mastication. Cell metabolism 25, 322-334.

2. Zhang Y, Yanagawa Y, Saito Y. (2016) Nicotinic acetylcholine receptor-mediated responses in medial vestibular and prepositus hypoglossi nuclei neurons showing distinct neurotransmitter phenotypes. J Neurophysiol. 115, 2649-57.

3. Fuzik J, Zeisel A, Máté Z, Calvigioni D, Yanagawa Y, Szabó G, Linnarsson S, Harkany T. (2016) Integration of electrophysiological recordings with single-cell RNA-seq data identifies neuronal subtypes. Nature Biotechnol. 34, 175-183.

4. Tomioka R, Sakimura K, Yanagawa Y. (2015) Corticofugal GABAergic projection neurons in the mouse frontal cortex. Front Neuroanat. 9: 133.

投稿日:2017年05月07日