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大脳皮質局所回路研究のプラットフォームとなるラットの作成とその解析

Research Project

Project/Area Number 17650096
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Neuroscience in general
Research InstitutionNational Institute for Physiological Sciences

Principal Investigator

川口 泰雄  National Institute for Physiological Sciences, 大脳皮質機能研究系, 教授 (40169694)

Project Period (FY) 2005 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
KeywordsGABA / transgenic rat / vesicular GABA transporter / bacterial artificial chromosome / cerebral cortex / parvalbumin / alpha-actinin-2 / neurogliaform cell / 遺伝子改変ラット / 小胞型GABAトランスポーター / Bacterial artificial chromosome / 大脳皮質 / パルブアルレブミン / ソマトスタチン / アクチニン / 抑制性ニューロン / 介在ニューロン / Venus / BAC transgenic / ラット
Research Abstract

多様な大脳皮質GABA作働性ニューロンの構成・シナプス結合ルールに関して統一的な理解を進めるために、どのGABA細胞からも容易に生理的記録ができるモデル動物の開発を目指してきた。これまでに、vesicular GABA transporter遺伝子を含むbacterial artificial chromosomeを使って、黄緑色の蛍光蛋白質VenusでGABA細胞が選択的に標識されたWistarラット(VGAT-Venus rat)を作成した。これまでに、このラットの大脳皮質で蛍光免疫組織化学を用いて、GABA細胞サブタイプの同定に使われている6種類の化学的マーカーの発現を確認するとともに、GABA細胞での化学的サブタイプの定量的構成を明らかにした。今年度は、Venus陽性皮質ニューロンの生理的性質のサブタイプごとの分化を確認するとともに、分子発現との相関や化学的サブタイプの中での多様性について検討した。これまでに特異的発現する分子が知られていない新皮質ニューログリアフォーム細胞について、late-spiking patternの発火様式を確認する同時に、化学的マーカーとの関係を検索したところ、アクチン結合蛋白質であるalpha-actinin-2を選択的に発現していることがわかった。多様な形態のGABA細胞を直視下で同定できるVGAT-Venus ratの利点を活かして、parvalbuminを発現するfast spiking cell(FS細胞)の多様性を検討した。その結果、FS細胞の大きさは多様であり、細胞体が大きいものほど樹状突起の垂直方向への伸長が大きいことがわかった。一方、電気的性質や水平方向への樹状突起の拡がりには差はあまりみられなかった。これらにより、VGAT-Venus ratのGABA作働性ニューロンや大脳皮質回路解析における有用性を示すことができた。

Report

(3 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2008 2007 2006 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (5 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Neocotical inhibitory terminals innervate dendhtic spines targeted bthalamocortical afferents2007

    • Author(s)
      Yoshiyuki Kubota
    • Journal Title

      Journal of Neuroscience 27

      Pages: 1139-1150

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Heterogeneity of phasic cholinergic signalling in neocortical neurons2007

    • Author(s)
      Allan T. Gulledge
    • Journal Title

      Journal of Neurophysiology 97

      Pages: 2215-2229

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Phasic cholinergic signaling in the hippocampus:functional homologywith the neocortex?2007

    • Author(s)
      Allan T. Gulledge
    • Journal Title

      Hippocampus 17

      Pages: 327-332

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dendritic branch typing and spine expression patterns in cortical nonpyramidal cells.2006

    • Author(s)
      Yasuo Kawaguchi
    • Journal Title

      Cerebral Cortex 16

      Pages: 696-711

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Recurrent connection patterns of corticostriatal pyramidal cells in frontal cortex.2006

    • Author(s)
      Mieko Morishima
    • Journal Title

      Journal of Neuroscience 26

      Pages: 4394-4405

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Dendritic branch typing and spine expression patterns in cortical nonpyramidal cells.

    • Author(s)
      Kawaguchi Y, Karabe F, Kubota Y
    • Journal Title

      Cereb Cortex. (in press)

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Presentation] 大脳皮質錐体細胞の多様性と結合特異性2008

    • Author(s)
      川口 泰雄
    • Organizer
      第113回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • Place of Presentation
      大分
    • Year and Date
      2008-03-29
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 皮質局所神経回路における興奮・抑制結合の多様性2007

    • Author(s)
      川口 泰雄
    • Organizer
      第30回日本神経学会科学大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2007-09-10
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 大脳皮質非錐体細胞の樹状突起特性の解析2007

    • Author(s)
      窪田 芳之
    • Organizer
      第30回日本神経学会科学大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2007-09-10
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 大脳皮質回路における発火パタンに依存した結合特異性2007

    • Author(s)
      大塚 岳
    • Organizer
      第30回日本神経学会科学大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2007-09-10
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 大脳皮質非錐体細胞への興奮性・抑制性シナプス入力比2007

    • Author(s)
      関川 明生
    • Organizer
      第30回日本神経学会科学大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2007-09-10
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 抑制性ニューロン特異的にレポーター遺伝子を発現する非ヒト哺乳動物

    • Inventor(s)
      柳川右千夫, 川口泰雄, 平林真澄
    • Industrial Property Rights Holder
      群馬大学, 自然科学研究機構
    • Related Report
      2006 Annual Research Report

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Published: 2005-04-01   Modified: 2016-04-21  

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