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視覚神経回路を用いた細胞誕生日に選択的な回路形成メカニズムの検証

Research Project

Project/Area Number 18J40058
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Neurophysiology / General neuroscience
Research InstitutionNational Institute of Genetics

Principal Investigator

岩井 玲奈  国立遺伝学研究所, 遺伝形質研究系, 特別研究員(RPD)

Project Period (FY) 2018-04-25 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
KeywordsRetinal ganglion cell / Axon projection / Neuronal Birthdate / axon projection
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、マウスシステムを用いて視覚神経細胞を誕生日に応じてラベルし、視覚神経回路の形成過程に神経細胞の誕生するタイミングに応じたメカニズムがあるかを解析する。
網膜から脳へ至る視覚神経回路は、細胞の性質ごとに分かれた精密な並列回路である。このような回路が形成される過程において、神経細胞が誕生するタイミングに応じたメカニズムがあるのではないかと予測している。これまで神経細胞の誕生日に応じて神経回路を分離する有用なツールがなくこの予測を検証できなかったが、所属研究室で開発した遺伝子改変マウスシステム(“誕生日タグづけマウス”)により可能になった。
当該年度は、誕生日ごとにラベルされた網膜の神経細胞がどのような性質をもつのかを調べるために、分子マーカーでの解析に加えて、新たに細胞形態での解析を行った。誕生日と細胞形態の違いに対応がある可能性があり、現在定量的解析を行って確認中である。
また、細胞誕生日ごとに軸索の投射パターンが分離することを見出した。より正確に網膜からの神経回路をマップして形成過程のメカニズムを調べるために、眼球からの神経回路に限定して操作するシステムが必要となった。そこで新たな遺伝子改変マウスと遺伝子導入のためのウイルスベクターを取り寄せ、動作させることに成功した。誕生日ごとにラベルした細胞は、既知の細胞の種類とは異なるグループとして回路を形成している可能性があり、現在検証している。
本研究は従来の方法とは違う細胞の誕生日という手法で視覚回路を解析しており、新たな回路を見出す可能性が大きい。近年、緑内障や軸索障害など細胞死が原因となる眼科疾患モデルにおいて、網膜の細胞の種類ごとに生存能力が異なることが分かってきた。細胞の種類とその回路の情報を新たに追加できる本研究は、眼科疾患の病態理解や治療へ向けた再生網膜の研究分野の進展に大きく貢献できる。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2020 2019 2018

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Timing matters: A strategy for neurons to make diverse connections2019

    • Author(s)
      Hirata Tatsumi, Iwai Lena
    • Journal Title

      Neuroscience Research

      Volume: 138 Pages: 79-83

    • DOI

      10.1016/j.neures.2018.09.006

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Activation of Wnt signaling reduces ipsilaterally-projecting retinal ganglion cells in pigmented retina2018

    • Author(s)
      Iwai-Takekoshi L., Balasubramanian R., Sitko A., Khan R, Weinreb S, Robinson K, Mason C,
    • Journal Title

      Development

      Volume: 145 Pages: 1-7

    • DOI

      10.1242/dev.163212

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Birthdate-tagging system applied to the visual system2020

    • Author(s)
      Lena Iwai and Tatsumi Hirata
    • Organizer
      New Frontier in Neuroscience 2020
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Birthdate-tagging system applied to the visual system2019

    • Author(s)
      Lena Iwai and Tatsumi Hirata
    • Organizer
      National Institute of Genetics retreat
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Activation of Wnt signaling reduces ipsilaterally-projecting retinal ganglion cells in pigmented retina2019

    • Author(s)
      Lena Iwai, Tatsumi Hirata and Carol Mason
    • Organizer
      日本神経科学学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Activation of Wnt signaling reduces ipsilaterally-projecting retinal ganglion cells in pigmented retina2019

    • Author(s)
      Lena Iwai, Tatsumi Hirata and Carol Mason
    • Organizer
      Retina Workshop 2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Birthdate tagging system applied to the visual system2019

    • Author(s)
      Lena Iwai and Tatsumi Hirata
    • Organizer
      Retina Research Meeting
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Birthdate tagging system applied to the visual system2018

    • Author(s)
      Lena Iwai and Tatsumi Hirata
    • Organizer
      The 9th, NIG Poster Workshop
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Activation of Wnt signaling reduces ipsilaterally- projecting retinal ganglion cells in pigmented retina2018

    • Author(s)
      Iwai-Takekoshi L., Balasubramanian R., Sitko A., Khan R, Weinreb S, Robinson K, Mason C,
    • Organizer
      The Gordon conference
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

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Published: 2018-05-01   Modified: 2024-03-26  

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