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Mechanism of generating cell assembly

Research Project

Project/Area Number 18H04016
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Medium-sized Section 46:Neuroscience and related fields
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

Yagi Takeshi  大阪大学, 大学院生命機能研究科, 教授 (10241241)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥44,590,000 (Direct Cost: ¥34,300,000、Indirect Cost: ¥10,290,000)
Fiscal Year 2022: ¥6,890,000 (Direct Cost: ¥5,300,000、Indirect Cost: ¥1,590,000)
Fiscal Year 2021: ¥6,890,000 (Direct Cost: ¥5,300,000、Indirect Cost: ¥1,590,000)
Fiscal Year 2020: ¥6,890,000 (Direct Cost: ¥5,300,000、Indirect Cost: ¥1,590,000)
Fiscal Year 2019: ¥6,890,000 (Direct Cost: ¥5,300,000、Indirect Cost: ¥1,590,000)
Fiscal Year 2018: ¥17,030,000 (Direct Cost: ¥13,100,000、Indirect Cost: ¥3,930,000)
Keywordsニューロン / 記憶 / セルアセンブリ / クラスター型プロトカドヘリン / 神経回路 / シナプス / 個性 / シングルセル / 細胞系譜 / 短期記憶 / 神経細胞 / 遺伝子組み換えマウス / エピジェネティクス / 遺伝子発現 / 細胞接着 / 神経活動 / カドヘリン / プロトカドヘリン / 脳幹網様体 / 神経ネットワーク / セル・アセンブリ
Outline of Final Research Achievements

The aim of this study is to elucidate the random expression of the cPcdh gene cluster in individual neurons and the mechanism of neural circuit formation. In this study period, we have investigated 1) the relationship between learning- and memory-dependent cell assembly formation of cPcdhβ and learning ability, 2) a novel cPcdh isoform essential for postnatal mouse survival, 3) cPcdh adhesion activity visualization by FRET, 4) cPcdha4 adhesion activity visualization using ddGFP, 5) cPcdhg isoforms form bidirectional circuits, and 6) localization of cPcdhg protein at synaptic membranes.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は、ヘッブの仮説「脳に存在する有限な数の神経細胞が、個性を持ちながら細胞集団の組み合わせ(セルアセンブリ)により無限に近い莫大な神経情報と記憶をつくる仕組み」を分子メカニズムとして解明する学術的意義をもつ。本研究において、クラスター型プロトカドヘリン(cPcdh)遺伝子群の神経細胞での異なるランダムな組み合わせ発現と特異的接着活性による回路形成への関与が示唆された。cPcdhの分子的特徴は、免疫系における免疫細胞におけるランダムな遺伝子組み換えによる個性獲得が莫大な記憶獲得に関わるメカニズムと類似しており、脳研究に新たな学術的意義をもたらすことが期待できる。

Report

(6 results)
  • 2023 Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (75 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (19 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Peer Reviewed: 17 results,  Open Access: 17 results) Presentation (50 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (3 results)

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      第44回日本神経科学大会
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      樋口 流音、星野 七海、渡辺 雅彦、三宝 誠、萩 瞭、大須賀 智輝、平林 真澄、八木 健
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      第44回日本神経科学大会
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  • [Presentation] FRETを利用したクラスター型プロトカドヘリンのホモフィリック相互作用可視化2021

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      星野 七海、京 卓志、足澤 悦子、松田 知己、永井 健治、八木 健
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      千葉 清歌、増田 光起、恒松 大翔、黒沢 綾、足立 典隆、山本 亘彦、八木 健、菅生 紀之
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      第44回日本神経科学大会
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      広兼 浩二朗、中村 徹、寺下 拓真、久保田 康夫、Hu Dan、八木 健、Graybiel Ann、木津川 尚史
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      第44回日本神経科学大会
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  • [Presentation] 神経細胞識別コードの可視化:クラスター型プロトカドヘリンの発現解析2021

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      金子 涼輔、阿部 学、井上 由紀子、高鶴 裕介、渡辺 雅彦、崎村 建司、柳川 右千夫、八木 健
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  • [Presentation] クラスター型プロトカドヘリン間ホモフィリック相互作用の可視化2020

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      星野 七海, 京 卓志, 足澤 悦子, 松田 知己, 永井 健治, 八木 健
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      小林 裕明, 竹本 健二, 長谷川 園子, 井之上 幸範, 平林 敬浩, 八木 健
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      木津川 尚史, 寺下 拓真, 広兼 浩二朗, 久保田 康夫, Dan Hu, 八木 健,Ann M Graybiel, 中村 徹
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      第43回日本神経科学大会
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      第43回日本神経科学大会
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      藤本 翔太, 松本 敏幸, 植田 尭子, 山本 亘彦, 八木 健, 菅生 紀之
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  • [Presentation] 複雑パターン走行時におけるリズムチャンクの解析2020

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      広兼 浩二朗, 中村 徹, 久保田 康夫, Hu Dan, 八木 健, Graybiel Martin Ann, 木津川 尚史
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      第43回日本神経科学大会
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      樋口 流音, 星野 七海, 足澤 悦子, 三宝 誠, 平山 晃斉, 小林 裕明, 八木 健
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      金子 涼輔、阿部 学、高鶴 裕介、井上 由紀子、渡辺 雅彦、崎村 建司、柳川 右千夫、八木 健
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      第43回日本神経科学大会
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      足澤 悦子、長谷川 沙紀、深澤 有吾、金子 涼輔、八木 健
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      第43回日本神経科学大会
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  • [Presentation] 神経細胞におけるクラスター型プロトカドヘリン遺伝子群の組み合わせ発現は細胞系譜と神経回路に依存する2020

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      八木 健、増田 風子、梅田 茉奈、芳村 美佳、林 哲太郎、三宝 誠、木津川 尚史、平林 真澄、二階堂 愛、足澤 悦子
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      第43回日本神経科学大会
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      Hirotaka Asai,Noriaki Ohkawa,Yoshito Saitoh,Khaled Ghandour,Hirofumi Nishizono,Mika Matsuo,Kosei Hirayama,Shin-ichi Muramatsu,Ryosuke Kaneko,Takeshi Yagi,Kaoru Inokuchi
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      第42回日本神経科学学会
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      Takuma Tetashita、Toru Nakamura、Yasuo Kubota、Dan Hu、Ann M Graybie、Takeshi Yagi、Takashi Kitsukaga
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  • [Presentation] Visualizing single-neuron identity specified by Pcdh-b cluster2019

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      Ryosuke Kaneko、Manabu Abe、Yusuke Takatsuru 、Yukiko Ueno Inoue、Masahiko Watanabe、Kenji Sakimura、Yuchio Yanagawa、Takeshi Yagi
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      足立斉子、河村菜々実、足澤悦子、八木健
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      本間貴裕、平山晃斉、三宝誠、平林真澄、八木健
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      第42回日本分子生物学会年会
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  • [Presentation] Visualization of the homophilic trans interaction of clustered protocadherins using FRET2019

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      Natsumi Hoshino、Takashi Kanadome、Etsuko Tarusawa、Tomoki Matsuda、Takeharu Nagai、Takeshi Yagi
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      第42回日本分子生物学会年会
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  • [Presentation] クラスター型プロカドヘリンによる小脳プルキンエ細胞の配置制御2019

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      金子涼輔、柳川右千夫、八木健
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      https://www.fbs.osaka-u.ac.jp/labs/yagi/index.htm

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      https://www.fbs.osaka-u.ac.jp/labs/yagi/index.htm

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      http://www.fbs.osaka-u.ac.jp/labs/yagi/index.htm

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Published: 2018-04-23   Modified: 2025-01-30  

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