分泌性糖タンパク質Reelinは脳の形成に必須な分子であり、複数の精神疾患で原因遺伝子の一つとして挙げられている。最近、精神疾患患者で新たなReelinの変異Asp557Val（D557V）が見つかった。本研究では、この変異により生じるReelinの機能変化をin vitroやin vivoで解析した。初めに培養細胞を用いた生化学的実験を行い、この変異はReelinの細胞外への分泌量を減少させることを明らかとした。また、Reelinは分泌後にN末端、C末端が部分切断されるが、変異体ではその切断量も減少していることも明らかにした。一方、Reelinを受容する神経細胞では、野生型およびD557V変異型受容で下流シグナルの活性に差異は見られなかった。ReelinのD557V変異箇所は、細胞外分泌シグナル配列とは離れているため、この変異により分泌量が低下する構造機能メカニズムを今後解析していく予定である。
続いて、Reelin D557V変異マウスを作製し、この変異がマウス個体に及ぼす影響を解析した。その結果、Reelinを発現するカハール・レチウス細胞が異常に配置されていることを見出した。すなわち、通常は大脳皮質表層下の辺縁帯の下半分にほぼ一列に並ぶカハール・レチウス細胞が、変異マウスでは、上下に乱れ、時には2細胞が重なって分布していた。ある精神疾患患者でカハール・レチウス細胞の配置の乱れが観察された報告もあり、今後、この変異マウスの行動解析を実施し、Reelin D557V変異と精神疾患との間の因果関係を明らかにしていく予定である。
Reelin, a secreted glycoprotein, is an essential molecule for brain development and has been implicated as a causative gene in some psychiatric disorders. Recently, a novel mutation of Reelin, Asp557Val (D557V), was found in patients with a psychiatric disorder. In this study, we analyzed the functional alternations of Reelin caused by this mutation in vitro and in vivo. At first, biochemical experiments using cultured cells has clarified that the mutation decreased the extracellular secretion of Reelin. The N- and C-termini of Reelin are partially cleaved after secretion, and the amount of cleavage was also reduced in the mutant. Since the D557V mutation is distant from the extracellular secretory signal sequence, we will analyze the structure-function mechanism by which this mutation reduces secretion.
Next, we generated Reelin D557V mutant mice and analyzed the effect of this mutation on mice. We found that the Cajal-Retzius cells that express Reelin were abnormally located. Although the Cajal-Retzius cells are normally arranged in a row in the lower half of the Marginal zone below the surface of the cerebral cortex, these cells in the mutant mice were distributed in a disorganized manner, sometimes with two cells overlapping. As the disordered distribution of the Cajal-Retzius cells is reported in a patient with the psychiatric disorder, we plan to analyze the behavioral tests on these mutant mice, which may clarify the causal relationship between the Reelin D557V mutation and the psychiatric disorder.
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