JP2003088271A - Nonhuman animal having higher-order brain functional disorder and method for producing the same - Google Patents

Nonhuman animal having higher-order brain functional disorder and method for producing the same

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JP2003088271A
JP2003088271A JP2001135001A JP2001135001A JP2003088271A JP 2003088271 A JP2003088271 A JP 2003088271A JP 2001135001 A JP2001135001 A JP 2001135001A JP 2001135001 A JP2001135001 A JP 2001135001A JP 2003088271 A JP2003088271 A JP 2003088271A
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nonhuman animal
mice
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JP2001135001A
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Japanese (ja)
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Kazutada Watanabe
和忠 渡辺
Fumihiko Fukamauchi
文彦 深間内
Masahide Asano
雅秀 浅野
Yoichiro Iwakura
洋一郎 岩倉
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Japan Science and Technology Agency
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Japan Science and Technology Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nonhuman animal having a higher-order brain functional disorder, deficient in a TAG-1 gene and suitably used for clarifying pathophysiological phenomena in the brain nervous system and diseases thereof, and to provide a method for producing the same. SOLUTION: This nonhuman animal having the higher-order brain functional disorder is deficient in a function of the TAG-1 gene on a chromosome. The nonhuman animal is produced as follows: the TAG-1 gene is isolated by screening genomic DNA libraries of the nonhuman animal; a transgene is built by using a homogeneous recombination vector the translation initiation region of which is substituted with a medicament selecting marker gene; the built transgene is introduced into an embryonic stem (ES) cell of the nonhuman animal by an electroporation technique; the ES cell in which the homogeneous recombination is caused by the medicament is selected by polymerase chain reaction and Southern blot techniques; a fertilized egg and the homogeneous recombination-caused ES cell are together mixed by an aggregation chimera technique so as to obtain a chimeric nonhuman animal; and such a reproductive chimeric nonhuman animal that the ES cell in a chimeric nonhuman animal individual is differentiated and formed into a reproductive cell is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、基礎医学及び臨床
医学の各研究分野で有用なモデル動物に関し、特に、脳
神経系における病理生理並びに疾患の解明に好適な、T
AG−1遺伝子機能が染色体上で欠損し、脳に高次の機
能障害を引き起こした非ヒト動物及びその製造方法に関
する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a model animal useful in each research field of basic medicine and clinical medicine, and in particular, it is suitable for elucidating pathophysiology and diseases in the cranial nervous system.
The present invention relates to a non-human animal in which the function of AG-1 gene is deficient on the chromosome and causes a higher-order functional disorder in the brain, and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来技術】脳神経系における細胞接着分子、特にTA
G−1を代表とする免疫グロブリンスーパーファミリー
の発現は、脳の発生と分化の過程で重要な役割を担って
いる。ここでTAG-1は、免疫グロブリン遺伝子(Ig)スー
パーファミリーに属する神経認識分子である。
BACKGROUND OF THE INVENTION Cell adhesion molecules in the nervous system, especially TA
Expression of the immunoglobulin superfamily represented by G-1 plays an important role in the processes of brain development and differentiation. Here, TAG-1 is a nerve recognition molecule belonging to the immunoglobulin gene (Ig) superfamily.

【0003】TAG-1構造は外部ドメイン中にC2クラスの6
つのIg様ドメインと4つのフィブロネクチンタイプのIII
様リピートとで構成され、グリコシルホスファチジルイ
ノシトール脂質アンカーにより原形質膜に結合している
(Furley,A.J.,Morton,S.B.,Manalo,D.,Karagogeos,D.,D
odd,J.,and Jessell,T.M.Cell61,157-170(1990))。アキ
ソニン−1糖タンパク質はTAG-1のニワトリ同族体である
(Giger,R.J.,Bogt,L.,Zuellig,R.A.,Rader,C.,Henehan-
Beatty,A.,Wolfer,D.P.,and Sonderegger,P.Eur.J.Bioc
hem.227,617-628(1995))。TAG-1はアミノ酸の配列レベ
ルにおいてヒトとラットの同族体間で95%の相同性を有
している。さらに、75%の相同性がラットTAG-1とニワ
トリアキソニン−1との間に存在する(Kozolov,S.V.,Gig
er,R.J.,Hasler,T.,Korvatska,E.,Schorderet,D.F.,and
Sonderegger,P.Genomics30,141-148(1995),Zuellig,R.
A.,Rader,C.,Schroeder,A.,Kalousek,M.B.,von Bohlen
und Halbach,F.,Osterwalder,T.,Inan,C.,Stoeckli,E.
T.,Affolter,H.U.,Fritz,A.,Hafen,E.,and Sondereger,
P.Eur.J.Biochem.204,453-463(1992))。TAG-1は、コン
タクチン(F3またはF11ともいう)、BIG-1, BIG-2, NB-
2およびNB-3を含むコンタクチンサブグループの一員で
ある(Ogawa,J.,Kaneko,H.,Masuda,T.,Nagata,S.,Hosoy
a,H.,andWatanabe,K.Neurosci.Lett.218,173-176(199
6))。これらのそれぞれの分子は顕著な空間的時間的発
現パターンを示す(Yoshihara,Y.,Kawasaki,M.,Tamada,
A.,Nagata,S.,Kagamiyama,H.,and Mori,K.J.Neurobiol.
28,51-69(1995))。
The TAG-1 structure is a C2 class 6 in the external domain.
Three Ig-like domains and four fibronectin types III
Is composed of repeats and is bound to the plasma membrane by a glycosylphosphatidylinositol lipid anchor
(Furley, AJ, Morton, SB, Manalo, D., Karagogeos, D., D
odd, J., and Jessell, TMCell 61,157-170 (1990)). Axonin-1 glycoprotein is a chicken homologue of TAG-1
(Giger, RJ, Bogt, L., Zuellig, RA, Rader, C., Henehan-
Beatty, A., Wolfer, DP, and Sonderegger, P.Eur.J.Bioc
hem.227,617-628 (1995)). TAG-1 has 95% homology between human and rat homologues at the amino acid sequence level. Furthermore, 75% homology exists between rat TAG-1 and chicken taxonin-1 (Kozolov, SV, Gig).
er, RJ, Hasler, T., Korvatska, E., Schorderet, DF, and
Sonderegger, P. Genomics 30, 141-148 (1995), Zuellig, R.
A., Rader, C., Schroeder, A., Kalousek, MB, von Bohlen
und Halbach, F., Osterwalder, T., Inan, C., Stoeckli, E.
T., Affolter, HU, Fritz, A., Hafen, E., and Sondereger,
P. Eur. J. Biochem. 204, 453-463 (1992)). TAG-1 is contactin (also called F3 or F11), BIG-1, BIG-2, NB-
It is a member of the contactin subgroup including 2 and NB-3 (Ogawa, J., Kaneko, H., Masuda, T., Nagata, S., Hosoy
a, H., and Watanabe, K.Neurosci.Lett.218,173-176 (199
6)). Each of these molecules exhibits a prominent spatiotemporal expression pattern (Yoshihara, Y., Kawasaki, M., Tamada,
A., Nagata, S., Kagamiyama, H., and Mori, KJ Neurobiol.
28, 51-69 (1995)).

【0004】TAG-1は、ホモフィリックな相互作用に加
えて、IgスーパーファミリーであるNg-CAM/L1およびNr-
CAM、神経組織特異的コンドロイチン硫酸プロテオグリ
カン、さらにはテネイシン-Cおよび-Rのようないくつか
の細胞外基質分子とヘテロフィリックな相互作用をす
る。これらの相互作用を通してTAG-1は軸索成長の初期
段階および発達中のニューロン間の相互作用に機能的に
重要な役割を果たすと信じられている。これらのヘテロ
フィリックな相互作用によりTAG-1が細胞間の情報伝達
を誘発したり、あるいは細胞間の情報伝達に影響を与え
るようになることがある(Felsenfeld,D.P.,Hyne,M.A.,S
koler,K.M.,Furley,A.J.,and Jessel,T.M.Neuron12,675
-690(1994),Milev,P.,Maurel,P.,Haring,M.,Margolis,
R.K.,and Margolis,R.U.J.Viol.Chem.271,157216-15723
3(1996),Malhotra,J.D.,Tsiotra,P.,Karagogeos,D.,and
Hortsch,M.J.Biol.Chem.273,33354-33359(1998))。
In addition to homophilic interactions, TAG-1 is a member of the Ig superfamily Ng-CAM / L1 and Nr-.
Heterophilic interactions with several extracellular matrix molecules such as CAM, neural tissue-specific chondroitin sulfate proteoglycans, and tenascin-C and -R. Through these interactions, TAG-1 is believed to play a functionally important role in interactions between early stages of axonal growth and developing neurons. These heterophilic interactions may cause TAG-1 to induce cell-to-cell signaling or affect cell-to-cell signaling (Felsenfeld, DP, Hyne, MA, S.
koler, KM, Furley, AJ, and Jessel, TMNeuron12,675
-690 (1994), Milev, P., Maurel, P., Haring, M., Margolis,
RK, and Margolis, RUJViol.Chem.271,157216-15723
3 (1996), Malhotra, JD, Tsiotra, P., Karagogeos, D., and
Hortsch, MJ Biol. Chem. 273, 33354-33359 (1998)).

【0005】TAG-1が発達中の中枢神経系(CNS)で特定の
軸索結合を確立する役割を果たすことを示唆する報告が
いくつかある。特に、TAG-1免疫反応性が小脳分子層、
脳梁、海馬交連および脊髄の交差投影部位で高いレベル
で検出されている(Wolfer,D.P.,Henehan-Beatty,A.,Sto
eckl,E.T.,Sonderegger,P.,and Lipp,H.P.J.Comp.Neuro
l.345,1-32(1994),Wolfer,D.P.,Giger,R.J.,Stagliar,
M.,Sonderegger,P.,andLipp,H.P.Anat.Enbryol.197,177
-185(1998))。
There are several reports suggesting that TAG-1 plays a role in establishing specific axonal connections in the developing central nervous system (CNS). In particular, TAG-1 immunoreactivity has a cerebellar molecular layer,
High levels have been detected at the cross-projection sites of the corpus callosum, hippocampal commissure and spinal cord (Wolfer, DP, Henehan-Beatty, A., Sto
eckl, ET, Sonderegger, P., and Lipp, HPJComp.Neuro
l.345,1-32 (1994), Wolfer, DP, Giger, RJ, Stagliar,
M., Sonderegger, P., andLipp, HPAnat.Enbryol.197,177
-185 (1998)).

【0006】このような、TAG−1に関して、注目す
べき特徴は次のようなものがある。第一に、TAG−1
は神経系に特異的に発現している分子であり、神経軸索
のガイダンスに関与していると考えられること。第二
に、本来ホモフィリックな結合をする接着分子である
が、神経繊維の伸長に関しては、様々な分子と相互作用
をしていると推察される点。第三に、細胞外マトリック
ス分子であるテネイシンと結合し、成長円錐の抑制性受
容体としても機能している点。第四に、TAG−1自身
が細胞内ドメインを持たずGPIアンカーで細胞膜に結
合している性質を利用し、情報伝達において異なる経路
を巧みに使い分けることによって遺伝子発現における微
妙な調節を担っている可能性があることなどである。
Regarding TAG-1, such notable features are as follows. First, TAG-1
Is a molecule that is specifically expressed in the nervous system and is considered to be involved in the guidance of nerve axons. Second, although it is an adhesion molecule that originally forms a homophilic bond, it is presumed that it interacts with various molecules regarding the elongation of nerve fibers. Third, it binds to extracellular matrix molecule tenascin and functions as a growth cone inhibitory receptor. Fourth, by utilizing the property that TAG-1 itself does not have an intracellular domain and is bound to the cell membrane by a GPI anchor, it plays a delicate regulation in gene expression by skillfully using different pathways in signal transduction. It is possible.

【0007】しかしながら、TAG−1は他の接着分子
や細胞外マトリックス分子、或いは成長因子などと結合
することが報告されているものの、情報伝達機能に付い
ては未だほとんど明らかにされていなかった。従来得ら
れてきたTAG−1の機能に関する研究結果は培養細胞
レベルの解析であり、固体レベルでの生理的機能につい
ては不明な点が多かった。また、TAG−1は、胎生期
には大脳皮質、海馬の歯状回顆粒細胞とCA1領域の神
経繊維で特に発現が強く、生後は加齢と共に減弱するよ
うな発現パターンを辿り、特に海馬の神経の発生成熟と
関連性があることから、記憶や学習などとの密接な関係
が示唆されていた。
However, although TAG-1 has been reported to bind to other adhesion molecules, extracellular matrix molecules, growth factors, etc., its signal transduction function has not been clarified yet. The previously obtained research results on the function of TAG-1 are analysis at the culture cell level, and there are many unclear points regarding the physiological function at the solid level. TAG-1 is particularly strongly expressed in cerebral cortex, dentate granule cells of hippocampus and nerve fibers in CA1 region during the embryonic period, and has an expression pattern that decreases with age after birth, and particularly in hippocampus. Since it is related to developmental maturation of nerves, a close relationship with memory and learning has been suggested.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明者等は、
TAG−1遺伝子の機能について更に詳細な研究を進め
るべく鋭意検討した結果、TAG−1遺伝子が欠損した
非ヒト動物をモデル動物として作製することができるこ
と、及び、これを用いて脳神経系における病態生理並び
に疾患の解明を行うことが可能であることを見出し本発
明に到達した。従って本発明の第1の目的は、脳神経系
における病態生理及び疾患の解明に役立てることのでき
る、TAG−1遺伝子が欠損した非ヒト動物を提供する
ことにある。本発明の第2の目的は、TAG−1遺伝子
が欠損した非ヒト動物の製造方法を提供することにあ
る。
Therefore, the present inventors
As a result of extensive studies to advance the more detailed research on the function of the TAG-1 gene, it was found that a non-human animal deficient in the TAG-1 gene can be prepared as a model animal, and the pathophysiology of the cranial nervous system using the same. Moreover, they have found that it is possible to elucidate the disease, and arrived at the present invention. Therefore, a first object of the present invention is to provide a non-human animal deficient in the TAG-1 gene, which can be used for elucidation of pathophysiology and diseases in the cranial nervous system. A second object of the present invention is to provide a method for producing a non-human animal lacking the TAG-1 gene.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の上記の諸目的
は、TAG−1遺伝子機能が染色体上で欠損したことを
特徴とする脳高次機能障害を有する非ヒト動物、及び、
非ヒト動物のゲノムDNAライブラリーをスクリーニン
グしてTAG−1遺伝子を単離し、次いで翻訳開始領域
を薬剤選択マーカー遺伝子で置換した相同組換えベクタ
ーを用いて導入遺伝子を構築し、得られた導入遺伝子を
電気穿孔法によって非ヒト動物の胚性幹細胞(ES細
胞)に導入した後、薬剤によって相同組換えを起こした
ES細胞をPCR法とサザンブロットにより選別し、次
いで、非ヒト動物の受精卵と相同組換えを起こしたES
細胞を集合キメラ法により混ぜ合わせてキメラ非ヒト動
物を得、キメラ非ヒト動物固体内でES細胞が生殖細胞
に分化した生殖キメラ非ヒト動物を得ることを特徴とす
る、TAG−1遺伝子機能が染色体上で欠損したことを
特徴とする脳高次機能障害を有する非ヒト動物の製造方
法によって達成された。
[Means for Solving the Problems] The above-mentioned objects of the present invention include a non-human animal having a higher brain dysfunction characterized by a deficient TAG-1 gene function on a chromosome, and
The non-human animal genomic DNA library was screened to isolate the TAG-1 gene, and the transgene was constructed using a homologous recombination vector in which the translation initiation region was replaced with a drug selection marker gene. Were introduced into non-human animal embryonic stem cells (ES cells) by electroporation, ES cells that had undergone homologous recombination with a drug were selected by PCR and Southern blotting, and then fertilized eggs of non-human animals were selected. ES that has undergone homologous recombination
The TAG-1 gene function is characterized in that a chimeric non-human animal is obtained by mixing cells by an assembly chimera method, and a reproductive chimeric non-human animal in which ES cells are differentiated into germ cells in a chimeric non-human animal solid is obtained. This has been achieved by a method for producing a non-human animal having a higher brain dysfunction characterized by a deletion on the chromosome.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明におけるTAG−1遺伝子
機能が染色体上で欠損した非ヒト動物とは、TAG−1
をコードする非ヒト動物の内在性遺伝子が置換欠損によ
り不活性化され、TAG−1を発現する機能を失った非
ヒト動物をいい、また非ヒト動物として、マウス、ラッ
トなどの齧歯目動物を具体的に挙げることができるが、
これらに限定されるものではない。例えば、TAG−1
ノックアウトマウスを製造する場合には、まずマウスの
ゲノムDNAライブラリーをスクリーニングし、TAG
−1遺伝子を単離する。翻訳開始領域を薬剤選択マーカ
ー遺伝子で置換した相同組換えベクターを用いて導入遺
伝子を構築し、電気穿孔法によりマウス胚性幹細胞(E
S細胞)に導入する。次に、薬剤により相同組換えを起
こしたES細胞をPCR法とサザンブロットにより選別
し、マウス受精卵と相同組換えを起こしたES細胞を集
合キメラ法により混ぜ合わせ、キメラマウスを得、キメ
ラマウス固体内でES細胞が生殖細胞に分化した生殖キ
メラマウスから最終的にTAG−1遺伝子ノックアウト
マウスを作製する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the present invention, the non-human animal in which the TAG-1 gene function is deficient on the chromosome is TAG-1.
A non-human animal in which the endogenous gene of a non-human animal that encodes is inactivated by a substitution defect and loses the function of expressing TAG-1. As a non-human animal, rodents such as mouse and rat Can be specifically mentioned,
It is not limited to these. For example, TAG-1
When producing a knockout mouse, first screen the genomic DNA library of the mouse and
Isolate the -1 gene. A transgene was constructed using a homologous recombination vector in which the translation initiation region was replaced with a drug selection marker gene, and the mouse embryonic stem cell (E
S cells). Next, ES cells that have undergone homologous recombination with a drug are selected by the PCR method and Southern blot, and mouse fertilized eggs and ES cells that have undergone homologous recombination are mixed by the assembly chimera method to obtain chimeric mice. Finally, a TAG-1 gene knockout mouse is produced from a germ chimeric mouse in which ES cells have differentiated into germ cells in a solid.

【0011】以下、本発明を実施例によって更に詳述す
るが、本発明はこれによって限定されるものではない。
実施例.TAG-1遺伝子のエキソンII〜VIを含むゲノムDNA
クローンを、129/SvJマウスの遺伝子DNAライブラリー
(ストラタジーン, La Jolla, カリフォルニア)からラッ
ト5’cDNAプローブを用いてスクリーニングすることに
より単離し、ターゲッティングベクターを構成する前に
部分的に配列決定を行った。エキソンIIのHincIIサイト
とエキソンVのEcoRIサイトとの間でTAG-1遺伝子の5kbDN
Aフラグメントを、ネオマイシン耐性遺伝子(Neo)カセッ
トと置換するようにターゲッティングベクターを設計し
た。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.
Example. Genomic DNA containing exons II to VI of the TAG-1 gene
Clone the gene DNA library of 129 / SvJ mouse
(Stratagene, La Jolla, Calif.) Was isolated by screening with a rat 5 ′ cDNA probe and partially sequenced prior to constructing the targeting vector. 5 kb DN of TAG-1 gene between HincII site of exon II and EcoRI site of exon V
The targeting vector was designed to replace the A fragment with the neomycin resistance gene (Neo) cassette.

【0012】MCIプロモーターの管理下でジフテリア毒A
フラグメント遺伝子(DT)カセットをネガティブ選択のた
めにベクターの3’端で結合した(Yagi,T.,Nada,S.,Wata
nabe,N.,Tamemoto,H.,Kohmura,N.,Ikawa,Y.,and Aizaw
a,S.Anal.Biochem.214,77-86(1993))(図1A)。Sacllによ
り直線化したこのターゲッティングベクターDNA (50μ
g)を電気穿孔法(500μF, 250V; ジェーンパルサー;バ
イオ-ラド研究所, カリフォルニア)によりRI胚幹(ES)細
胞に移入した。細胞はG418 (250μg/l; GIBCO BRL,ゲー
サーズバーグ, メリーランド)存在下の残存法で選択
し、耐性コロニーのスクリーニングを、入れ子状態のPC
Rを用いて行った。
Diphtheria venom A under the control of the MCI promoter
A fragment gene (DT) cassette was ligated at the 3'end of the vector for negative selection (Yagi, T., Nada, S., Wata.
nabe, N., Tamemoto, H., Kohmura, N., Ikawa, Y., and Aizaw
a, S. Anal. Biochem. 214, 77-86 (1993)) (Fig. 1A). This targeting vector DNA linearized with Sacll (50 μ
g) was transferred to RI embryonic stem (ES) cells by electroporation (500 μF, 250V; Jane Pulsar; Bio-Rad Laboratories, Calif.). The cells were selected by the residual method in the presence of G418 (250 μg / l; GIBCO BRL, Gaithersburg, MD), and the resistant colonies were screened using a nested PC.
Performed using R.

【0013】外側プライマー(P1: 5’-ATGGTGCTCTAAGAC
GGACAGACT-3’; アンチセンス、P2:5’-CGTTCCACAGGCAG
GAGCTGTGGA-3’)を第1のラウンドPCR(Polymerase Cha
inReaction: ポリメラーゼ連鎖反応)のために使用し、
内側プライマー(P3: 5’-TTGGGAAGACAATAGCAGGCATGC-
3’, アンチセンス、P4: 5’-CTCTATGGCTTCTGAGGCGGAAA
G-3’)を第2のラウンドPCRのために使用した(図1
A)。
Outer primer (P1: 5'-ATGGTGCTCTAAGAC
GGACAGACT-3 '; Antisense, P2: 5'-CGTTCCACAGGCAG
GAGCTGTGGA-3 ') for the first round PCR (Polymerase Cha
inReaction: Polymerase chain reaction)
Inner primer (P3: 5'-TTGGGAAGACAATAGCAGGCATGC-
3 ', antisense, P4: 5'-CTCTATGGCTTCTGAGGCGGAAA
G-3 ') was used for the second round PCR (Fig. 1
A).

【0014】Nagyらによって最初に記載された凝集法を
用いて、標的ESクローンからキメラマウスを産生した(N
agy,A.,Rossant,J.,Nagy,R.,Abramow-Newerly,W.,and R
oder,J.C.Proc.Natl.Acad.Sci.USA90,8424-8428(199
3))。ES細胞のキメラマウスの生殖細胞系への寄与を、C
57BL/6マウスで繁殖させ、アグーチ子孫に対してスクリ
ーニングを行うことにより確認した。生殖細胞系列の遺
伝をテールDNAのサザンブロットにより確認し、変異に
対するマウスのヘテロ接合体をホモ接合体と交配させ、
東京大学医科学研究所実験動物研究施設で、病原体のな
い特定条件下でマウスを維持した。尚、動物実験に対す
る研究所の倫理基準および日本国の遺伝子操作に対する
安全基準に従って全ての実験を行った。
Chimeric mice were produced from target ES clones using the agglutination method first described by Nagy et al.
agy, A., Rossant, J., Nagy, R., Abramow-Newerly, W., and R
oder, JCProc.Natl.Acad.Sci.USA90,8424-8428 (199
3)). The contribution of ES cells to the germline of chimeric mice
This was confirmed by breeding in 57BL / 6 mice and screening the agouti offspring. Germline inheritance was confirmed by Southern blotting of tail DNA, and mouse heterozygotes for the mutation were mated with homozygotes,
Mice were maintained under specific pathogen-free conditions at the Laboratory Animal Research Facility, Institute of Medical Science, University of Tokyo. All experiments were performed according to the ethical standards of the Institute for animal experiments and the safety standards for genetic manipulation in Japan.

【0015】サザンおよびウエスタンブロット解析 サザンブロット解析のためにゲノムDNAをマウスの尾か
ら抽出し、ScaIで切断した。アガロースゲル電気泳動の
後、分離したDNAをナイロン膜に移し、イントロンI(0.
5kbのScal-EcoRIフラグメント)に対応するプローブを
用いてハイブリダイズした(図1A)。サザンブロットハ
イブリダイゼーション解析を標準的な方法で行った。ウ
エスタンブロット解析の場合、SDS(ドデシル硫酸ナト
リウム)ポリアクリルアミドゲル電気泳動をLaemmliの
方法で行い(Laemmli,U.K.Nature227,680-685(1970))、
検知をECLで製造元(Amersham Pharmacia Japan)のマ
ニュアルに記載されているようにして行った。
Southern and Western Blot Analysis Genomic DNA was extracted from mouse tails and cut with ScaI for Southern blot analysis. After agarose gel electrophoresis, the separated DNA was transferred to a nylon membrane and the intron I (0.
Hybridization was carried out using a probe corresponding to the 5 kb Scal-EcoRI fragment (Fig. 1A). Southern blot hybridization analysis was performed by standard methods. For Western blot analysis, SDS (sodium dodecyl sulfate) polyacrylamide gel electrophoresis is performed by the method of Laemmli (Laemmli, UKNature227,680-685 (1970)),
Detection was performed by ECL as described in the manufacturer's (Amersham Pharmacia Japan) manual.

【0016】ウサギ抗TAG-1抗体の調製 ラットTAG-1のIgドメインI-II(アミノ酸:31-143)を
エンコードしたcDNAフラグメントを次のプライマーを用
いてPCR法で増幅した:5’-TCATATGCAGGGAACCCCAGCTACC
TTTGG-3’および5’-TGAGGAGCCAGCGGTAGGACAAACC-3’。
詳細は笠原らによって記載されている(Kasahara,K.,Wat
anabe,K.,Takeuchi,K.,Kabeko,H.,Oohira,A.,Yamamoto,
T.,and Sanai,Y.J.Biol.Chem.275,34701-34709(200
0))。ラットTAG-1のアミノ酸位置723-933のカルボキシ
ル末端に対応するマウスTAG-1ペプチドに対するウサギ
抗血清もまた、同様の方法でPCRプライマー(5’-TTCATA
TGCAGACTGCCCGGGTGCCTGGCGCT-3’および5’-ATGGATCCCT
TAAGGCTGAGACTGGAGCT-3’)、並びにpET-15b発現ベクタ
ーを用いて調製した(Novagen, Madison, WI)。
Preparation of rabbit anti-TAG-1 antibody A cDNA fragment encoding rat TAG-1 Ig domain I-II (amino acids: 31-143) was amplified by PCR using the following primers: 5'-TCATATGCAGGGAACCCCAGCTACC.
TTTGG-3 'and 5'-TGAGGAGCCAGCGGTAGGACAAACC-3'.
Details are described by Kasahara et al. (Kasahara, K., Wat
anabe, K., Takeuchi, K., Kabeko, H., Oohira, A., Yamamoto,
T., and Sanai, YJBiol.Chem.275,34701-34709 (200
0)). Rabbit antiserum against the mouse TAG-1 peptide corresponding to the carboxyl terminus of amino acid positions 723-933 of rat TAG-1 was also PCR primers (5'-TTCATA
TGCAGACTGCCCGGGTGCCTGGCGCT-3 'and 5'-ATGGATCCCT
TAAGGCTGAGACTGGAGCT-3 ') as well as pET-15b expression vector (Novagen, Madison, WI).

【0017】免疫組織化学分析 出生後2日目(P2)および胎齢15日目(E15)のノックア
ウトマウスの大脳およびTAG-1の脊髄を組織学的に検査
した。一部の切片は0.5%クレシルバイオレットを用いて
ニッスル法で染色したが、その他のものは免疫組織化学
的染色を行った。免疫組織化学的染色用として次の抗体
を使用した:[1] 神経フィラメントに対するウサギ抗血
清(1:5000)(Fukuda,T.,Kawano,H.,Ohyama,K.,Li,H.
P.,Takeda,Y.,Oohira,A.,and Kawamura,K.J.Comp.Neuro
l.382,141-152(1997))および[2]カルビンジンD-28kに対
するウサギ抗血清(1:5000;Swant抗体、ベリンツォー
ナ、スイス)。結合した抗体を視覚化するために適当な
ペルオキシダーゼ結合型の第2抗体を用いて、0.01%の
ジアミノベンジジン・四塩酸塩および0.01%の過酸化水
素を含む50mMのトリス緩衝液(pH 7.4)中に、37℃で5な
いし15分間温置した。
Immunohistochemical analysis The cerebrum and TAG-1 spinal cord of postnatal day 2 (P2) and fetal day 15 (E15) knockout mice were examined histologically. Some sections were stained with 0.5% cresyl violet by the Nissl method, while others were immunohistochemically stained. The following antibodies were used for immunohistochemical staining: [1] Rabbit antiserum against neurofilament (1: 5000) (Fukuda, T., Kawano, H., Ohyama, K., Li, H.
P., Takeda, Y., Oohira, A., and Kawamura, KJComp.Neuro
l.382,141-152 (1997)) and rabbit antisera against [2] calbindin D-28k (1: 5000; Swant antibody, Bellinzona, Switzerland). Using a suitable peroxidase-conjugated secondary antibody to visualize the bound antibody, in 50 mM Tris buffer (pH 7.4) containing 0.01% diaminobenzidine tetrahydrochloride and 0.01% hydrogen peroxide. And incubated at 37 ° C for 5 to 15 minutes.

【0018】アデノシンA1受容体のオートラジオグラフ
ィーによる検討 マウス(P34〜38)を断頭して殺し、脳を素早く除去して-
45℃に冷却したイソペンタン中で冷凍した。クリオスタ
ットによるコロナル切片(10μmの厚さ)を-20℃でカット
し、クロムゼラチンで被覆したガラススライド上に解凍
載置した。アデノシンA1受容体を放射性の基質として、
A1アデノシン受容体に対して選択的に高親和性を示す拮
抗剤である[3H]シクロペンチル-1,3-ジプロピルキサン
チン(DPCPX)を用いて視覚化した(Lohse,M.J.,Klotz,K.
N.,Lindenborn-Fotinos,J.,Reddington,M.,Schwabe,U.,
and Olsson,R.A.Naunyn-Schmiedeberg's Arch.Pharmaco
l.336,204-210(1987))。
Autoradiography of the adenosine A1 receptor
Examination by E. Decapitate and kill the mouse (P34-38) and quickly remove the brain-
Frozen in isopentane cooled to 45 ° C. Cryostat coronal sections (10 μm thick) were cut at −20 ° C. and thawed onto chrome gelatin coated glass slides. Using adenosine A1 receptor as a radioactive substrate,
Visualization was performed using [3H] cyclopentyl-1,3-dipropylxanthine (DPCPX), which is an antagonist showing a selective high affinity for the A1 adenosine receptor (Lohse, MJ, Klotz, K.
N., Lindenborn-Fotinos, J., Reddington, M., Schwabe, U.,
and Olsson, RANaunyn-Schmiedeberg's Arch.Pharmaco
l.336,204-210 (1987)).

【0019】結果 TAG-1ミュータントマウスの産生 ターゲッティングベクターDNAをES細胞中に導入し、形
質導入体にポジティブ(Neo)およびネガティブ(DT)選択
を施した。生存している群体(コロニー)から単離した
DNAを所望の相同組換え体のスクリーニング用に用い
た。全部で624の二重抗性の群体が選択され、PCR法
(「材料と方法」の項を参照されたし)でスクリーニン
グした。相同組換えが起きていることはサザンブロット
解析法で評価した。野生型遺伝子および変異型遺伝子に
つき、ScaI切断によるフラグメントの予測される大きさ
はそれぞれ5.2kbおよび8kbである(図1A)。サザンブロ
ット解析法により4つのクローンがまさに標的TAG-1対立
遺伝子を有していることが確認された。
Results Production of TAG-1 Mutant Mouse Targeting vector DNA was introduced into ES cells, and the transductants were subjected to positive (Neo) and negative (DT) selection. Isolated from surviving colonies
The DNA was used for screening for the desired homologous recombinants. A total of 624 dual-resistant colonies were selected and screened by the PCR method (see Materials and Methods section). The occurrence of homologous recombination was evaluated by Southern blot analysis. For the wild-type gene and the mutant gene, the predicted sizes of the ScaI-digested fragments are 5.2 kb and 8 kb, respectively (FIG. 1A). Southern blot analysis confirmed that four clones did carry the exact target TAG-1 allele.

【0020】組換え体ES細胞から得られたマウスをサザ
ンブロット法によりTAG-1変異種を調べるために試験し
た(図1B)。脳組織のウエスタンブロット解析によりTAG-
1(-/-)マウス中に130KdのTAG-1バンドが完全に欠落して
いることが確認された(図1C)。この観察事項は「材料
および方法」の項に記載されているようにN-およびC-末
端両ペプチドに産生される2種類の抗血清により立証さ
れた。TAG-1遺伝子はミュータントマウス中では翻訳開
始サイトから先頭のIg様ドメインに至るまでのアミノ酸
配列をエンコードしているエキソンII及びV間で欠失し
ていた。しかしながら、第2および第3のフィブロネク
チンタイプのIII様領域に対する抗血清はウエスタンブ
ロット解析で全くバンドを示さなかった。このことはTA
G-1タンパク質がTAG-1(-/-)マウスには産生されていな
いことを示している。生殖細胞系列遺伝性マウスの2系
列がR1ES細胞クローンから別々に派生した変異種から産
生して得られ、以下の実験に使用された。
Mice obtained from recombinant ES cells were tested to examine TAG-1 variants by Southern blotting (FIG. 1B). Western blot analysis of brain tissue revealed TAG-
It was confirmed that the 130Kd TAG-1 band was completely absent in 1 (-/-) mice (Fig. 1C). This observation was substantiated by two antisera produced on both N- and C-terminal peptides as described in the "Materials and Methods" section. The TAG-1 gene was deleted in exons II and V encoding the amino acid sequence from the translation initiation site to the first Ig-like domain in mutant mice. However, antisera directed against the III-like regions of the second and third fibronectin types showed no band in Western blot analysis. This is TA
It shows that the G-1 protein is not produced in TAG-1 (-/-) mice. Two lineages of germline hereditary mice were obtained, produced from mutants separately derived from the R1 ES cell clone, and used in the following experiments.

【0021】ミュータントマウスの一般的外見 TAG-1(+/-)交配で産出された子孫の遺伝形質は、ほぼ25
%が(-/-)変異種、50%が(+/-)変異種で、25%は(+/+)で野
生型であった。これらの結果はメンデルの比に相当し、
ホモ接合体が子宮内での死亡率にも生後間もない死亡率
にも結びつかないことが示された。大雑把に言って、ミ
ュータントマウスは野生型マウスと食物および水の摂取
量、体重および体格につき差はなく、どんな失調症の兆
候も示さなかった。
General appearance of mutant mice The genetic traits of offspring produced by TAG-1 (+/-) crosses are approximately 25.
% Was (-/-) mutant, 50% was (+/-) mutant, and 25% was (+ / +) wild type. These results correspond to Mendel's ratio,
It has been shown that homozygotes are not associated with intrauterine or near-natal mortality. Roughly speaking, mutant mice did not differ from wild-type mice in food and water intake, body weight and size and did not show any signs of ataxia.

【0022】CNSの組織学的解析 TAG-1(+/+)マウスの脳および脊髄の発達(図2, 3の左側
のパネル)およびTAG-1(-/-)マウスの脳および脊髄の発
達(図2, 3の右側のパネル)をP2およびE15時点で検査
した。P2時点でのニッスル染色ではTAG-1(+/+)マウスと
TAG-1(-/-)マウスとの間ではCNSのサイズも構造も海馬
(図2A〜F)、小脳(図3A〜D)および脊髄(図3Eおよび3F)
において類似していた。発達中にTAG-1を強く発現して
いる皮層部神経細胞(Kawano,H.,Fukuda,T.,Kubo,K.,Hor
ie,M.,Uyemura,K.,Osumi,N.,Eto,K.,and Kawamura,K.J.
Comp.Neurol.408,147-160(1999))や小脳の顆粒細胞(Wol
fer,D.P.,Heneban-Beatty,A.,Stoeckl,E.T.,Sonderegge
r,P.,and Lipp,H.P.J.Comp.Neurol.345,1-32(1994))の
ような神経細胞がTAG-1(-/-)マウスの脳中にも存在して
いた。ある種の海馬の神経細胞(図2Eおよび2F)および小
脳(図3Cおよび3D)はカルビンジンに対して免疫反応性を
示した。
Histological analysis of CNS Brain and spinal cord development of TAG-1 (+ / +) mice (left panel of FIGS. 2 and 3) and brain and spinal cord development of TAG-1 (-/-) mice. (Panels on the right side of Figures 2 and 3) were examined at P2 and E15. Nistle staining at P2 showed that TAG-1 (+ / +) mice
The size and structure of the CNS between the TAG-1 (-/-) mouse is the hippocampus
(FIGS. 2A-F), cerebellum (FIGS. 3A-D) and spinal cord (FIGS. 3E and 3F).
Were similar in. Cortical neurons that strongly express TAG-1 during development (Kawano, H., Fukuda, T., Kubo, K., Hor
ie, M., Uyemura, K., Osumi, N., Eto, K., and Kawamura, KJ
Comp.Neurol.408,147-160 (1999)) and cerebellar granule cells (Wol
fer, DP, Heneban-Beatty, A., Stoeckl, ET, Sonderegge
Neurons such as r, P., and Lipp, HPJ Comp. Neurol. 345, 1-32 (1994)) were also present in the brain of TAG-1 (-/-) mice. Certain hippocampal neurons (FIGS. 2E and 2F) and cerebellum (FIGS. 3C and 3D) were immunoreactive with calbindin.

【0023】抗神経フィラメント抗体を用いた免疫組織
化学的解析により、視神経交差、側方嗅覚路、脳梁およ
び海馬交連などのTAG-1ポジティブ軸索路を含む脳の軸
索経路の外観に顕著な差異は見られなかった(図2Cおよ
び2D)。アキソニン-1(トリのTAG-1同族体)の機能を
阻害することによりニワトリの胎仔の交連軸索が異常な
軌跡を生じると報告されているが(Stoeckli,E.T.,and L
andmesser,L.T.Neuron14,1165-1179(1995))、脊髄の腹
側正中線での神経フィラメント-正交差性繊維の外観は
野生型及びTAG-1欠損マウス(図E及び3F)間で同じであ
った。抗TAG-1抗体を用いて免疫染色すると、野生型マ
ウスではTAG-1の免疫反応性はP2では胎児期に比較して
減少するが、P2およびE15時点でTAG-1(-/-)マウスの脳
の軸索路でTAG-1ポジティブな神経細胞は検出されなか
った(Wolfer,D.P.,Heneban-Beatty,A.,Stoeckl,E.T.,So
nderegger,P.,and Lipp,H.P.J.Comp.Neurol.345,1-32(1
994))。
[0023] Immunohistochemical analysis using anti-neurofilamentary antibody revealed the appearance of axonal pathways in the brain including TAG-1 positive axons such as optic nerve crossing, lateral olfactory tract, corpus callosum and hippocampal commissure. No significant differences were seen (Figures 2C and 2D). Inhibition of the function of axonin-1 (the TAG-1 homologue of avian) has been reported to cause an abnormal trajectory in commissural axons of fetal chickens (Stoeckli, ET, and L
andmesser, LTNeuron 14,1165-1179 (1995)), the appearance of neurofilament-positive crossover fibers in the ventral midline of the spinal cord was the same between wild type and TAG-1 deficient mice (Figures E and 3F). . Immunostaining with anti-TAG-1 antibody decreased TAG-1 immunoreactivity in wild-type mice compared to prenatal in P2, but TAG-1 (-/-) mice at P2 and E15. No TAG-1-positive neurons were detected in the axon tract of human brain (Wolfer, DP, Heneban-Beatty, A., Stoeckl, ET, So.
nderegger, P., and Lipp, HPJComp.Neurol.345,1-32 (1
994)).

【0024】A1アデノシン受容体および神経興奮度の増
殆どのTAG-1欠損マウスの行動は正常であるが、時とし
て突発的な癲癇性の発作を示すものも観察された。この
ことから脳中のアデノシン受容体の濃度を検査すること
にした。TAG-1(+/+)マウスの脳中の[3H]DPCPX結合サイ
トのオートラジオグラフィー分布を図4Aに示す。TAG-1
(+/+)マウス中で最も結合サイトの濃度が高いのは歯状
回分子層、門部領域、アンモン角の多形性層と分子層お
よび海馬台であることが判明した。TAG-1(-/-)マウスの
脳中では[3H]DPCPX結合サイトの濃度がTAG-1(+/+)マウ
スと比較して全海馬領域で40%増加した(図4Bおよび4
C)。脳のそれ以外の領域では統計的に有意差は観察さ
れなかった。これとは対照的に[3H]SCH23390(0.5nM)お
よび[3H]スピペロン(0.5nM)を用いてそれぞれ評価した
ドーパミンD1およびD2受容体の濃度はTAG-1(-/-)と(+/
+)との間で実質的に同じであった。
Increased A1 adenosine receptors and neuronal excitability
In addition, the behavior of most TAG-1-deficient mice was normal, but some mice also showed sudden epileptic seizures. Therefore, we decided to test the concentration of adenosine receptors in the brain. The autoradiographic distribution of [3H] DPCPX binding sites in the brain of TAG-1 (+ / +) mice is shown in Figure 4A. TAG-1
The highest concentration of binding sites in (+ / +) mice was found to be the dentate gyrus molecular layer, the antral region, the polymorphic layer of Ammon's angle and the molecular layer, and the hippocampus. In the brain of TAG-1 (-/-) mice, the concentration of [3H] DPCPX binding site was increased by 40% in the entire hippocampal region compared to TAG-1 (+ / +) mice (Figs. 4B and 4).
C). No statistically significant differences were observed in other areas of the brain. In contrast, the concentrations of dopamine D1 and D2 receptors evaluated using [3H] SCH23390 (0.5nM) and [3H] spiperone (0.5nM), respectively, were TAG-1 (-/-) and (+/-).
+) Was substantially the same.

【0025】ミュータントマウス中の実質的な神経興奮
度を評価するため、マウス(P34〜38)に一度だけ痙攣薬
(ペンチレンテトラゾール(PTZ)およびカイニン酸)で
刺激を与える処理を腹腔内に施した。TAG-1(+/+)マウス
では痙攣を引き起こすことがなかった投与量(PTZの30mg
/kg)でスチューデントt検定で評価した際に52%のTAG-1
(-/-)マウスが間代性-強直性の発作を引き起こした(図
4D)。他方、カイニン酸(20mg/kg)を注射したマウスは
初期に前足を交差させ、かつ、後肢を離して広げてうず
くまる姿勢、体の震え、時々行う四肢の痙攣的動作およ
び著しい緊張姿勢などの運動挙動の特徴的変化をTAG-1
(+/+)およびTAG-1(-/-)の両グループのほとんどの動物
が示した。
In order to evaluate the substantial degree of nerve excitability in mutant mice, the mice (P34 to 38) were intraperitoneally treated with a convulsion drug (pentylenetetrazole (PTZ) and kainic acid) only once. did. Doses that did not cause convulsions in TAG-1 (+ / +) mice (30 mg of PTZ
52% TAG-1 when evaluated by Student's t test
(-/-) Mice caused clonic-tonic seizures (Fig.
4D). On the other hand, mice injected with kainic acid (20 mg / kg) crossed their forelimbs in the early stage and separated their hindlimbs to spread and crouch, body tremors, occasional limb convulsive movements and striking postures. TAG-1 characteristic changes in behavior
Most animals in both (+ / +) and TAG-1 (-/-) groups showed.

【0026】頭部、顔部および1本または2本の前肢に
限定された筋クローヌ性の攣縮が全身を含む全体的な間
代性-強直性の発作に発展することが度々あった。TAG-1
(+/+)マウスでは痙攣が注射後2時間で鎮静化し、24時間
後には物理的に回復しているように見えた。しかしなが
ら、TAG-1(-/-)マウスではTAG-1(+/+)マウスに比較して
全身性の発作に至るまでの時間が著しく短く(表1)、TAG
-1(-/-)マウスでは、しばしば後ろ足で立ち上がった
り、一方の側に倒れ込んだり、あるいは口から泡を吹い
たりしながら痙攣状態が数時間持続することも少なくな
い。カイニン酸で引き起こされる痙攣による死亡率は、
与薬後24時間以内にTAG-1(-/-)マウスで75%を超えた
が、TAG-1(+/+)マウスでは10%未満であった。
Frequent muscle clonic spasms, confined to the head, face and one or two forelimbs, develop into a general clonic-tonic seizure involving the entire body. TAG-1
In (+ / +) mice, seizures subsided 2 hours post injection and appeared to be physically resolved 24 hours later. However, in TAG-1 (-/-) mice, the time to systemic seizure was significantly shorter than in TAG-1 (+ / +) mice (Table 1).
In -1 (-/-) mice, the convulsive state often persists for several hours while standing up on the hind legs, falling to one side, or blowing bubbles from the mouth. The mortality rate from convulsions caused by kainic acid is
Greater than 75% in TAG-1 (-/-) mice and less than 10% in TAG-1 (+ / +) mice within 24 hours after drug administration.

【0027】[0027]

【表1】(TAG-1(+/+)および(-/-)マウスでカイニン酸
により全身痙攣を引き起こすまでの時間) (脚注)TAG-1(-/-)マウスはTAG(+/+)マウスに比べてカ
イニン酸(20mg/kg)で全身痙攣が誘発されるまでの時間
が極めて短い。値は平均±標準誤差である。括弧内の数
字は実験値を示す。単一のアステリスクはp<0.01を示す
(スチューデントt検定法)。
[Table 1] (Time to cause generalized convulsion by kainic acid in TAG-1 (+ / +) and (-/-) mice) (Footnote) TAG-1 (-/-) mice have extremely short time to induce generalized convulsions with kainic acid (20 mg / kg) compared to TAG (+ / +) mice. Values are mean ± standard error. The numbers in parentheses show experimental values. A single asterisk indicates p <0.01 (Student's t-test).

【0028】議論 TAG-1は、新生マウスの小脳、脊髄および海馬に大量に
発現する。本研究ではTAG-1遺伝子の発現を不能にする
ことによりその役割を探査した。TAG-1欠損マウスの分
析により以下の知見を得た。第1に、出生後の小脳の顆
粒細胞の深い外部顆粒層中にTAG-1が発現するのが一般
的である。TAG-1は、発達中の小脳皮質でプルキンエ細
胞の有用な細胞特異的マーカーであるカルビンジンと相
補的な表現パターンを示す(Wolfer,D.P.,Heneban-Beatt
y,A.,Stoeckl,E.T.,Sonderegger,P.,and Lipp,H.P.J.Co
mp.Neurol.345,1-32(1994), Stottmann,R.W.,and Riva
s,R.J.J.Comp.Neurol395,121-135(1998))。プルキンエ
細胞の樹状突起は顆粒細胞の平行繊維とシナプスを形成
する。しかしながら、TAG-1欠損マウス(P2およびE15時
点)で組織学的に小脳を分析すると、顆粒細胞層および
プルキンエ細胞層ともに厚みおよび濃度において正常で
あった。Igスーパーファミリーの中の亜群の一員である
コンタクチン欠損マウスが顆粒細胞軸索およびプルキン
エ細胞の双方において劇的な変化を示すことを考える
と、これらの知見はまさに驚嘆に値する(Berglund,E.
O.,Murai,K.K.,Fredette,B.,Sekerkova,G.,Marturano,
B.,Weber,L.,Mugnaini,E.,and Ranscht,B.Neuron24,739
-750(1999))。
Discussion TAG-1 is highly expressed in the cerebellum, spinal cord and hippocampus of newborn mice. In this study, we investigated its role by disabling the expression of the TAG-1 gene. The following findings were obtained by analysis of TAG-1-deficient mice. First, TAG-1 is commonly expressed in the deep outer granular layer of postnatal cerebellar granule cells. TAG-1 shows a complementary expression pattern to calbindin, a useful cell-specific marker for Purkinje cells in the developing cerebellar cortex (Wolfer, DP, Heneban-Beatt.
y, A., Stoeckl, ET, Sonderegger, P., and Lipp, HPJCo
mp.Neurol.345,1-32 (1994), Stottmann, RW, and Riva
S., RJJ Comp. Neurol 395, 121-135 (1998)). Purkinje cell dendrites form synapses with parallel fibers of granule cells. However, when the cerebellum was analyzed histologically in TAG-1-deficient mice (P2 and E15 time points), both the granular cell layer and the Purkinje cell layer were normal in thickness and concentration. These findings are truly amazing, given that contactin-deficient mice, a member of a subgroup of the Ig superfamily, show dramatic changes in both granulocyte axons and Purkinje cells (Berglund, E. et al.
O., Murai, KK, Fredette, B., Sekerkova, G., Marturano,
B., Weber, L., Mugnaini, E., and Ranscht, B.Neuron24,739
-750 (1999)).

【0029】TAG-1およびコンタクチンは、出生後第1週
目の間に小脳の顆粒細胞の軸索に高度に発現する。これ
らの分子が小脳発達中の神経突起の伸長と神経束形成お
よび/または脱束化にとって重要であることが従来より
示唆されている(Brummendorf,T.,and Rathjen,F.Curr.O
pin.Neurobiol.6,584-592(1996))。さらに、小脳神経細
胞の神経突起の伸長に及ぼすコンタンチンの抑制効果
が、TAG-1を添加することにより完全に遮断されてしま
うことがButtiglioneら(Buttiglione,M.,Revest,J.M.,P
avlou,O.,Karagogeos,D.,Furley,A.,Rougon,G.,and Fai
vre-Sarrailh,C.J.Neurosci.18,6853-6870(1998))によ
り報告されていた。にもかかわらず、我々の研究でTAG-
1(-/-)マウスの小脳に明らかな変化が生じないことか
ら、TAG-1遺伝子の欠損を補償する機構があることが強
く示唆される。
TAG-1 and contactin are highly expressed in axons of cerebellar granule cells during the first week after birth. It has been previously suggested that these molecules are important for neurite outgrowth and nerve fasciculation and / or deconcentration during cerebellar development (Brummendorf, T., and Rathjen, F. Curr. O.
pin.Neurobiol. 6,584-592 (1996)). Furthermore, the inhibitory effect of contantine on the neurite outgrowth of cerebellar neurons is completely blocked by the addition of TAG-1, but Butiglione et al. (Buttiglione, M., Revest, JM, P
avlou, O., Karagogeos, D., Furley, A., Rougon, G., and Fai
vre-Sarrailh, CJ Neurosci. 18, 6853-6870 (1998)). Nevertheless, in our study TAG-
The absence of apparent changes in the cerebellum of 1 (-/-) mice strongly suggests that there is a mechanism to compensate for the TAG-1 gene deficiency.

【0030】第2に、TAG-1は脊髄および背根神経節神経
細胞中で交連神経細胞の神経突起の伸長を促進する(Wol
fer,D.P.,Heneban-Beatty,A.,Stoeckl,E.T.,Sonderegge
r,P.,and Lipp,H.P.J.Comp.Neurol.345,1-32(1994))。
交連軸索が床板を通過した後、交連軸索の軌道は急激に
変化し、交連軸索は繊維束を形成し始め、L1を発現しは
じめる。床板細胞は後角から床板に向けての交連軸索の
成長を惹起する拡散性要素を分泌する。抗神経フィラメ
ント抗体を用いた免疫組織化学的分析により、脊髄交連
軸索の経路の顕著な変化がミュータントマウスに起こら
ないことが判明した(図3Eおよび3F)。
Second, TAG-1 promotes neurite outgrowth of commissural neurons in the spinal cord and dorsal root ganglion neurons (Wol
fer, DP, Heneban-Beatty, A., Stoeckl, ET, Sonderegge
r, P., and Lipp, HPJ Comp. Neurol. 345, 1-32 (1994)).
After the commissural axon passes through the floor plate, the orbit of the commissural axon changes rapidly, and the commissural axon begins to form fiber bundles and express L1. Floor plate cells secrete diffusible elements that cause the growth of commissural axons from the dorsal horn toward the floor plate. Immunohistochemical analysis with anti-neurofilament antibody revealed that no significant changes in spinal commissural axon pathways occurred in mutant mice (FIGS. 3E and 3F).

【0031】第3に、顕性の表現型がTAG-1(-/-)マウス
の海馬に観察されなかったものの、一部のTAG-1(-/-)マ
ウスで突発的な癲癇発作を示したことから、[3H]DPCPX
を用いて成体マウス(P34〜38)のアデノシンA1オートラ
ジオグラフィーの検討を行った。アデノシンはA1, A2お
よびA3と名付けられたアデノシン受容体(Fredholm,B.
B.,Abbracchio,M.P.,Burnstock,G.,Dubyak,G.R.,Harde
n,T.K.,Jacobson,K.A.,Schwabe,U.,and Williams,M.Tre
nds.Pharmacol.Sci.18,79-82(1997))を介してCNS上に多
くの影響を及ぼすプリンヌクレオシドである。
Third, although no overt phenotype was observed in the hippocampus of TAG-1 (-/-) mice, some epileptic seizures were observed in TAG-1 (-/-) mice. From what I showed, [3H] DPCPX
Was used to examine adenosine A1 autoradiography of adult mice (P34-38). Adenosine is an adenosine receptor named A1, A2, and A3 (Fredholm, B.
B., Abbracchio, MP, Burnstock, G., Dubyak, GR, Harde
n, TK, Jacobson, KA, Schwabe, U., and Williams, M.Tre
nds.Pharmacol.Sci.18, 79-82 (1997)) is a purine nucleoside that has many effects on the CNS.

【0032】A1アデノシン受容体は海馬で高い水準で発
現しており、海馬で重要な役割を果たしていると従来か
ら想定されている。放射性の基質を用いたオートラジオ
グラフィーの検討により歯状回のAlアデノシン受容体
が、主として軸索上に存在していることが確認されてい
る。アデノシン類似体は動物に実験的に引き起こした癲
癇発作を阻止したが、アデノシンはヒトの内因性抗痙攣
薬として作用する可能性がある(During,M.J.,and Spenc
er,D.D.Ann.Neurol.32,618‐624(1992))。ここではTAG-
1(-/-)マウスの海馬のA1アデノシン受容体が顕著に増加
すること、および海馬に組織学的な異常がないにもかか
わらずPTZおよびカイニン酸に対するTAG-1(-/-)マウス
の癲癇発作の感受性(すなわち、癲癇発作重症度および
より高い死亡率)が高まることを報告する(E15, P2およ
びP34)。
The A1 adenosine receptor is expressed at a high level in the hippocampus, and it is conventionally assumed that it plays an important role in the hippocampus. It has been confirmed by the examination of autoradiography using a radioactive substrate that Al adenosine receptors of the dentate gyrus are mainly present on axons. Adenosine analogs block experimentally induced epileptic seizures in animals, but adenosine may act as an endogenous anticonvulsant drug in humans (During, MJ, and Spenc
er, DDAnn. Neurol. 32, 618-624 (1992)). Here TAG-
A significant increase in hippocampal A1 adenosine receptors in 1 (-/-) mice and in TAG-1 (-/-) mice against PTZ and kainic acid in the absence of histological abnormalities in the hippocampus We report an increased susceptibility to epileptic seizures (ie epileptic seizure severity and higher mortality) (E15, P2 and P34).

【0033】これらの結果を合わせて考慮すると、アデ
ノシンA1受容体の増加はアデノシンA1受容体の機能低下
に対する後シナプス側の補償機構によるものであり、神
経興奮性(すなわち、PTZおよびカイニン酸に対するよ
り低い閾値)は、脳発達期間中にTAG-1の欠損により引
き起こされたアデノシンの機能低下に起因する。これに
関連して、TAG-1(-/-)マウスは、癲癇発作の確からしい
機構を明らかにするための価値あるモデル動物となる。
Considering these results together, the increase in adenosine A1 receptor is due to the post-synaptic compensation mechanism for the decrease in adenosine A1 receptor function, and the neuroexcitability (ie, more than PTZ and kainic acid). The lower threshold) is due to the reduced function of adenosine caused by TAG-1 deficiency during brain development. In this regard, the TAG-1 (-/-) mouse represents a valuable model animal for elucidating the likely mechanism of epileptic seizures.

【0034】アデノシン伝達とTAG-1の機能との関係の
基礎となる基本的な機構は未だ明らかにされていない。
興味深いことに、5,7-ジヒドロキシトリプタミンを縫線
核に注入することによりセロトニンの合成が抑制され、
高度にポリシアリル化された神経細胞接着分子が減少
し、逆にある脳領域のテネイシン-Cの免疫反応性が高ま
ることが報告されている(Brezun,J.M.,and Daszuta,A.
J.Neurosci.Res.55,54-70(1999))。さらに、テネイシン
-C変異マウスはドーパミン作用物質に対して異常な応答
を示し、テネイシンがドーパミン伝達系で信号を発する
ことを示唆している(Fukamauchi,F.,Wang,Y.J.,Mataga,
N.,and Kusakabe,M.Eur.J.Pharmacol.338,7-10(199
7))。これらの知見により、CNS中のIgスーパーファミリ
ー接着分子および細胞外の基質が脳の神経伝達を調節し
得ることが示唆される。この点において、Igスーパーフ
ァミリー分子欠損マウスは神経伝達機構を解明する上で
有力な道具となると考えられる。
The basic mechanism underlying the relationship between adenosine transmission and TAG-1 function has not yet been elucidated.
Interestingly, injection of 5,7-dihydroxytryptamine into the raphe nucleus suppressed serotonin synthesis,
It has been reported that highly polysialylated neural cell adhesion molecules are reduced, and conversely, the immunoreactivity of tenascin-C in brain regions is increased (Brezun, JM, and Daszuta, A.
J. Neurosci. Res. 55, 54-70 (1999)). In addition, tenascin
-C mutant mice show an abnormal response to dopamine agonists, suggesting that tenascin signals in the dopamine transduction system (Fukamauchi, F., Wang, YJ, Mataga,
N., and Kusakabe, M. Eur. J. Pharmacol. 338, 7-10 (199
7)). These findings suggest that Ig superfamily adhesion molecules in the CNS and extracellular substrates may regulate brain neurotransmission. In this respect, mice lacking Ig superfamily molecules are considered to be a powerful tool for elucidating the neurotransmission mechanism.

【0035】癲癇は一般人口の0.3〜0.5%を占め
る極めて頻度の高い疾患であるが、癲癇の背景にある原
因、発作症状は多彩であり、その生化学的病態には発作
準備状態、発作への移行状態、発作中、発作後状態など
に相違があり、本態は未だ解明されていないのが現状で
ある。WHOによれば「癲癇とは反復・自生する発作
(癲癇発作)を主体とする慢性疾患であり、大脳神経細
胞の過剰発射という病態機構が疾患の本質をなすが、病
因は種々あり単一ではない」とされている。ここに述べ
られているように、癲癇は、大脳神経細胞の過剰放電に
由来する発作を反復する慢性の大脳疾患であり、家族内
有病率の高いことが明らかで、少なくともその一部には
遺伝が関与する。
Epilepsy is an extremely frequent disease that accounts for 0.3 to 0.5% of the general population, but the causes and seizure symptoms underlying epilepsy are diverse, and its biochemical pathology is seizure preparation. There is a difference in the state, the state of transition to seizure, the state during seizure, the state after seizure, etc., and the present state is not yet understood. According to WHO, "epilepsy is a chronic disease mainly composed of recurrent and spontaneous seizures (epileptic seizures), and the pathological mechanism of excessive firing of cerebral nerve cells constitutes the essence of the disease. There is no. " As described here, epilepsy is a chronic cerebral disease that repeats seizures resulting from excessive discharge of cerebral nerve cells, and it is clear that there is a high prevalence in the family, and at least part of it Inheritance is involved.

【0036】癲癇患者の脳を直接対象にした病態生化学
的研究には倫理的制約が大きく、従来癲癇に関する研究
は、癲癇の部分発作、二次性全般化発作をモデルとした
キンドリング動物を用いた研究が中心であった。しかし
ながら、これらの動物癲癇モデルによる病態はヒトにお
ける大発作痙攣型癲癇とは本質的に異なるものであっ
た。本発明者等が作製したTAG−1ノックアウトマウ
スは野生型マウスに比べて痙攣閾値が低く、自然発症の
大発作型痙攣を起こす。また、その病態がTAG−1遺
伝子欠損という遺伝的背景を伴って子孫に受け継がれて
いくことから、ヒトにおける癲癇の発症機構に酷似して
いる。
[0036] Pathological biochemical studies directly targeting the brain of epilepsy patients have large ethical constraints. Conventional studies on epilepsy use a kindling animal modeled on partial seizures of epilepsy and secondary generalized seizures. The main research was However, the pathophysiology of these animal epilepsy models was essentially different from the major seizures-type epilepsy in humans. The TAG-1 knockout mouse produced by the present inventors has a lower convulsion threshold than the wild-type mouse, and causes spontaneous spontaneous seizures. In addition, since the pathological condition is inherited by the offspring with a genetic background of TAG-1 gene deficiency, it closely resembles the onset mechanism of epilepsy in humans.

【0037】更に本発明者等は、従来癲癇患者の脳の画
像診断で指摘されていた海馬におけるアデノシン受容体
の異常という病態がTAG−1ノックアウトマウスの脳
において、まさに発現されていることを確認した。この
TAG−1ノックアウトマウスは、ヒトにおける癲癇発
症のメカニズムの解明と新しい治療法の確立及び発病予
防に甚大なる貢献をするものである。
Furthermore, the present inventors confirmed that the pathological condition of adenosine receptor abnormality in the hippocampus, which had been conventionally pointed out in the imaging of the brain of epilepsy patients, is just expressed in the brain of TAG-1 knockout mice. did. The TAG-1 knockout mouse makes a great contribution to elucidation of the mechanism of epilepsy in humans, establishment of a new therapeutic method, and prevention of disease onset.

【0038】更に不安、痛みなどの症状には中枢神経系
のアデノシン受容体が強く関与することが報告されてい
ることから、TAG−1ノックアウトマウスの脳におけ
るアデノシン受容体の異常に注目すれば、パニック症候
群における不安発作、或いは老年痴呆や鬱病における
「痛覚閾値の上昇」という特徴的な症状への関与が強く
示唆され、これら社会的にも関心度の高い疾患に対し
て、本態への接近が期待できる。
Further, since it has been reported that the adenosine receptors of the central nervous system are strongly involved in symptoms such as anxiety and pain, when attention is paid to the abnormality of adenosine receptors in the brain of TAG-1 knockout mice, It is strongly suggested that the anxiety attack in panic syndrome or the characteristic symptom of "increased pain threshold" in senile dementia and depression is closely related to these socially interesting diseases. Can be expected.

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明のTAG−1ノックアウトマウス
を用いることによって、これまで不明であったTAG−
1の機能を、固体の発生、発達、成長、老化の全ての時
期を通して、固体レベルで追跡し有用な情報を得ること
が出来る。また、固体の特徴を生かして情動、行動、記
憶、学習などの高次神経機能も解析可能である。更にT
AG−1ノックアウトマウスが示す痙攣発作の解析か
ら、癲癇のメカニズムを解明し疾患に対するより有効な
治療法を開発することが期待できる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY By using the TAG-1 knockout mouse of the present invention, TAG- which has been unknown until now.
One function can be traced at a solid level to obtain useful information throughout the development, development, growth and aging of a solid. In addition, it is possible to analyze higher-order nerve functions such as emotion, behavior, memory, and learning by making the most of the characteristics of individuals. Furthermore T
From the analysis of convulsive seizures exhibited by AG-1 knockout mice, it can be expected to elucidate the mechanism of epilepsy and develop a more effective therapeutic method for diseases.

配列表】 SEQUENCE LISTING <110> JAPAN SCIENCE AND TECHNOLOGY CORPORATION <120> Animals other than human being <160> 8 <210> 1 <211> 24 <212> DNA <213> Rodent <400> 1 A T G G T G C T C T A A G A C G G A C A G A C T 1 5 10 15 20 <210> 2 <211> 24 <212> DNA <213> Rodent <400> 2 C G T T C C A C A G G C A G G A G C T G T G G A 1 5 10 15 20 <210> 3 <211> 24 <212> DNA <213> Rodent <400> 3 T T G G G A A G A C A A T A G C A G G C A T G C 1 5 10 15 20 <210> 4 <211> 24 <212> DNA <213> Rodent <400> 4 C T C T A T G G C T T C T G A G G C G G A A A G 1 5 10 15 20 <210> 5 <211> 30 <212> DNA <213> Rodent <400> 5 T C A T A T G C A G G G A A C C C C A G C T A C C T T T G G 1 5 10 15 20 25 30 <210> 6 <211> 25 <212> DNA <213> Rodent <400> 6 T G A G G A G C C A G C G G T A G G A C A A A C C 1 5 10 15 20 25 <210> 7 <211> 32 <212> DNA <213> Rodent <400> 7 T T C A T A T G C A G A C T G C C C G G G T G C C T G G C G C T 1 5 10 15 20 25 30 <210> 8 <211> 29 <212> DNA <213> Rodent <400> 8 A T G G A T C C C T T A A G G C T G A G A C T G G A G C T 1 5 10 15 20 25[ Sequence Listing ] SEQUENCE LISTING <110> JAPAN SCIENCE AND TECHNOLOGY CORPORATION <120> Animals other than human being <160> 8 <210> 1 <211> 24 <212> DNA <213> Rodent <400> 1 ATGGTGCTCTAAGACGGACAG ACT 1 5 10 15 20 <210> 2 <211> 24 <212> DNA <213> Rodent <400> 2 CGTTCCACAGGCAGGAGCTGT GGA 1 5 10 15 20 <210> 3 <211> 24 <212> DNA <213> Rodent <400> 3 TTGGGAAGACAATAGCAGGCA TGC 1 5 10 15 20 <210> 4 <211> 24 <212> DNA <213> Rodent <400> 4 CTCTATGGCTTCTGAGGCGGA AAG 1 5 10 15 20 <210> 5 <211> 30 <212> DNA <213> Rodent <400> 5 TCATATGCAGGGAACCCCAGC TACCTTTGG 1 5 10 15 20 25 30 <210> 6 <211> 25 <212> DNA <213> Rodent <400> 6 TGAGGAGCCAGCGGTAGGACA AACC 1 5 10 15 20 25 <210> 7 <211> 32 <212> DNA <213> Rodent <400> 7 TTCATATGCAGACTGCCCGGG TGCCTGGCGCT 1 5 10 15 20 25 30 <210> 8 <211> 29 <212> DNA <213> Rodent <400> 8 ATGGATCCCTTAAGGCTGAGA CTGGAGCT 1 5 10 15 20 25

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】相同組換えによるTAG-1遺伝子の不活性化に関
し、(A)図は 標的TAG-1遺伝子に使用されている戦略の
概略図。(B)図は、異種間交雑による同腹仔の尻尾のDNA
のゲノムサザンブロット解析図。(C)図は、TAG-1タンパ
ク質のウエスタンブロット解析図を示す。(A)図中の
ブラックボックスは、前記TAG-1遺伝子のエキソンを表
す。翻訳開始コドンATGはエキソンII中に含まれる。TAG
-1遺伝子の一部(エキソンII〜V)をネオマイシン耐性
遺伝子(Neo)で置換した。ジフテリア毒Aフラグメント遺
伝子(DT)フラグメントをネガティブ選択のためにベクタ
ーの3’端で結合した。NeoとDTとをTAG-1遺伝子に対し
逆配向に挿入した。ターゲッティングベクター中のブル
ースクリプト(青字) KS(+)をハッチングしたバーで示し
た。野生型DNAおよび突然変異遺伝子DNAのScaI切断によ
り得られた5.2kbおよび8kb DNAフラグメントをそれぞれ
矢印で示す。矢じり形は入れ子状態のPCRプライマー(P
1, P2, P3およびP4)の位置を示す。影つきの箱はサザン
ブロット解析用プローブである(A, Apa I; E, Eco RI;
H, Hinc II; S, Sca I)。B図1A(下)に示す0.6kbScal-E
coRIフラグメントをハイブリダイゼーション用のプロー
ブとして用いた。このプローブはそれぞれ野生型および
変異遺伝子の5.2kbおよび8kbフラグメントにハイブリダ
イズした。野生型(+/+)、異種接合体(+/-)および同族接
合体(-/-)遺伝子を示す。C図においては、脳抽出物をT
AG-1(+/+), (+/-)および(-/-)マウスから調製した。各
遺伝型からそれぞれ2つの抽出物をSDS PAGEに用いた。
ウサギ抗血清をテキストに記載したように用いて130Kd
のTAG-1タンパク質を(+/+)および(+/-)中で検出した。T
AG-1(+/-)マウスからのバンド強度は野生型マウスから
のそれのほぼ半分であった。対照的にTAG-1(-/-)マウス
中130Kdではバンドは全く検出できなかった。
FIG. 1 (A) is a schematic diagram of the strategy used for the target TAG-1 gene for inactivation of the TAG-1 gene by homologous recombination. Figure (B) shows the DNA of the tail of litters from interbreeding.
Genome Southern blot analysis diagram. (C) The figure shows a Western blot analysis of the TAG-1 protein. (A) The black box in the figure represents the exon of the TAG-1 gene. The translation initiation codon ATG is contained in exon II. TAG
A part of the -1 gene (exons II to V) was replaced with the neomycin resistance gene (Neo). The diphtheria venom A fragment gene (DT) fragment was ligated at the 3'end of the vector for negative selection. Neo and DT were inserted in the opposite orientation to the TAG-1 gene. Blue scripts (blue letters) KS (+) in the targeting vector are indicated by hatched bars. The 5.2 kb and 8 kb DNA fragments obtained by ScaI digestion of wild-type DNA and mutant gene DNA are indicated by arrows, respectively. Arrowheads are nested PCR primers (P
1, P2, P3 and P4) positions are shown. The shaded boxes are probes for Southern blot analysis (A, Apa I; E, Eco RI;
H, Hinc II; S, Sca I). B 0.6 kb Scal-E shown in Fig. 1A (bottom)
The coRI fragment was used as a probe for hybridization. This probe hybridized to the 5.2 kb and 8 kb fragments of the wild type and mutant genes, respectively. Wild type (+ / +), heterozygous (+/-) and cognate (-/-) genes are shown. In Figure C, the brain extract is T
Prepared from AG-1 (+ / +), (+/-) and (-/-) mice. Two extracts from each genotype were used for SDS PAGE.
130 Kd using rabbit antiserum as described in the text
TAG-1 protein was detected in (+ / +) and (+/-). T
Band intensity from AG-1 (+/-) mice was almost half that from wild-type mice. In contrast, no band could be detected at 130 Kd in TAG-1 (-/-) mice.

【図2】TAG-1(+/+)および(-/-)マウスの組織学的解
析。P2におけるTAG-1(+/+)(パネル左側)および(-/-)
(パネル右側)マウスからの海馬のコロナル切片。ニッ
スル法(AおよびB)で染色し、さらに神経フィラメント(C
およびD)およびカルビンジン(EおよびF)で免疫染色し
た。TAG-1(-/-)マウスの海馬は正常に発達するように見
える。解剖学的領域は次のように省略した:CC, 大脳皮
質;CO, 脳梁;H, 海馬;DG, 歯状回;HB, 手綱。スケ
ールバー=200μm。
Figure 2. Histological analysis of TAG-1 (+ / +) and (-/-) mice. TAG-1 (+ / +) (left side of panel) and (-/-) on P2
(Panel right) Coronal section of hippocampus from mouse. Stain with the Nissl method (A and B), and then add the neurofilament (C
And D) and calbindin (E and F). The hippocampus of TAG-1 (-/-) mice appears to develop normally. Anatomical regions were abbreviated as follows: CC, cerebral cortex; CO, corpus callosum; H, hippocampus; DG, dentate gyrus; HB, bridle. Scale bar = 200 μm.

【図3】P2におけるTAG-1(+/+)(パネル左側)および
(-/-)(パネル右側)マウスからの小脳(A〜D)および腰
髄(EおよびF)のコロナル切片。ニッスル法(AおよびB)で
染色し、さらにカルビンジン (CおよびD)および神経フ
ィラメント(EおよびF)で免疫染色した。矢印は高倍率に
拡大した脊髄の交差繊維を示す。解剖学的領域は次のよ
うに省略した:EGL, 外顆粒細胞層;PCL, プルキンエ細
胞層;CN, 小脳核。A〜Dにおけるスケールバー=100μ
m;EおよびFにおけるスケールバー=50μm。
[Figure 3] TAG-1 (+ / +) in P2 (left side of panel) and
(-/-) (Right panel) Coronal sections of cerebellum (A-D) and lumbar spinal cord (E and F) from mice. It was stained with the Nissl method (A and B) and further immunostained with calbindin (C and D) and neurofilament (E and F). The arrow indicates the crossed fibers of the spinal cord that have been magnified at high magnification. Anatomical regions were abbreviated as follows: EGL, outer granule cell layer; PCL, Purkinje cell layer; CN, cerebellar nucleus. Scale bar in A to D = 100μ
m; scale bar in E and F = 50 μm.

【図4】(A) TAG-1(+/+)および(B) TAG-1(-/-)マウスの
脳の海馬に結合している[3H]DPCPXの代表的なオートラ
ジオグラム。(C) オートラジオグラムのデンシトメトリ
ーおよび(D) 30mg/kgのPTZにより癲癇発作を発症したマ
ウスの割合。(C)中のデータを内部微尺により較正し
た。(+/+)(n=25)および(-/-)(n=20)の間の統計上の差を
スチューデントt検定法を用いて明らかにし、値を平均
±標準誤差 (**p<0.01)で表した。
FIG. 4: Representative autoradiograms of [3H] DPCPX bound to the hippocampus of brains of (A) TAG-1 (+ / +) and (B) TAG-1 (-/-) mice. (C) Percentage of mice with epileptic seizures due to autoradiogram densitometry and (D) 30 mg / kg PTZ. The data in (C) was calibrated by internal fine scale. Statistical differences between (+ / +) (n = 25) and (-/-) (n = 20) were clarified using Student's t-test, and values were averaged ± standard error (** p < It was expressed as 0.01).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩倉 洋一郎 東京都渋谷区恵比寿1−30−14−1605 Fターム(参考) 4B024 AA01 CA01 DA02 GA25 HA20   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Yoichiro Iwakura             1-30-14-1605 Ebisu, Shibuya-ku, Tokyo F term (reference) 4B024 AA01 CA01 DA02 GA25 HA20

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 TAG−1遺伝子機能が染色体上で欠損
したことを特徴とする脳高次機能障害を有する非ヒト動
物。
1. A non-human animal having higher cerebral dysfunction, which is characterized in that the TAG-1 gene function is deleted on the chromosome.
【請求項2】 非ヒト動物が齧歯目動物であることを特
徴とする、請求項1に記載された脳高次機能障害を有す
る非ヒト動物。
2. The non-human animal having higher brain dysfunction according to claim 1, characterized in that the non-human animal is a rodent.
【請求項3】 齧歯目動物がマウスであることを特徴と
する、請求項2に記載された脳高次障害を有する非ヒト
動物。
3. The non-human animal having a higher brain disorder according to claim 2, wherein the rodent is a mouse.
【請求項4】 非ヒト動物のゲノムDNAライブラリー
をスクリーニングしてTAG−1遺伝子を単離し、次い
で翻訳開始領域を薬剤選択マーカー遺伝子で置換した相
同組換えベクターを用いて導入遺伝子を構築し、得られ
た導入遺伝子を電気穿孔法によって非ヒト動物の胚性幹
細胞(ES細胞)に導入した後、薬剤によって相同組換
えを起こしたES細胞をPCR法とサザンブロットによ
り選別し、次いで、非ヒト動物の受精卵と相同組換えを
起こしたES細胞を集合キメラ法により混ぜ合わせてキ
メラ非ヒト動物を得、キメラ非ヒト動物固体内でES細
胞が生殖細胞に分化した生殖キメラ非ヒト動物を得るこ
とを特徴とする、TAG−1遺伝子機能が染色体上で欠
損したことを特徴とする脳高次機能障害を有する非ヒト
動物の製造方法。
4. A non-human animal genomic DNA library is screened to isolate the TAG-1 gene, and then a transgene is constructed using a homologous recombination vector in which the translation initiation region is replaced with a drug selection marker gene, After introducing the obtained transgene into embryonic stem cells (ES cells) of a non-human animal by electroporation, ES cells that have undergone homologous recombination with a drug are selected by the PCR method and Southern blot, and then the non-human Fertilized eggs of animals and ES cells that have undergone homologous recombination are mixed by an assembly chimera method to obtain a chimeric non-human animal, and a reproductive chimeric non-human animal in which ES cells are differentiated into germ cells in a chimeric non-human animal solid is obtained. A method for producing a non-human animal having a higher brain dysfunction, which is characterized in that the TAG-1 gene function is deleted on the chromosome.
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