樹状突起の機能的な３D空間配置を確立する発生システムの解明
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20H03352
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 46020:Anatomy and histopathology of nervous system-related
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| Research Institution | Shimane University |
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Principal Investigator |
桑子 賢一郎 島根大学, 学術研究院医学・看護学系, 准教授 (30468475)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
濱 徳行 島根大学, 学術研究院医学・看護学系, 助教 (60422010)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,810,000 (Direct Cost: ¥13,700,000、Indirect Cost: ¥4,110,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2020: ¥7,410,000 (Direct Cost: ¥5,700,000、Indirect Cost: ¥1,710,000)
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| Keywords | 樹状突起 / 空間配置 / 形態形成 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、小脳プルキンエ細胞をモデルとして、その樹状突起の特徴な空間配置を確立する発生システムを解明する。さらに、そこで得られた知見をもとに、プルキンエ細胞の樹状突起が整列してつくる特殊な受容野構造が小脳機能において重要な役割をもつのかどうかを検証する。これにより、ニューロンの樹状突起の空間配置のしくみとその機能的意義を理解することを目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、マウス小脳プルキンエ細胞の樹状突起の三次元構造を制御する分子機構の解明を目指している。これまでに、発生期のプルキンエ細胞で高発現しているアクチン骨格制御因子群を複数同定し、タイムラプス観察などによってそれらの分子群と樹状突起の形成パターンとの相関を明らかにしていた。さらに、アクチン骨格制御因子群の特異阻害剤を用いたプルキンエ細胞培養実験をおこない、樹状突起形成におけるそれらの分子の重要性を示していた。そこで、当該年度は、昨年度から引き続き、機能的な検証を中心に進めた。まず、アクチン骨格制御因子の機能阻害型あるいは活性化型変異体を発現する様々なコンストラクトを作製し、子宮内エレクトロポレーション法による生体内機能操作実験をおこなった。さらに、前年度までに立ち上げていたアデノ随伴ウイルスベクターをもちいた遺伝子導入系も活用し、機能解析を進めた。そして、これまでにプルキンエ細胞の樹状突起形成の各ステージにおけるアクチン骨格制御因子群の多様なはたらきが明らかになりつつある。一方、前年度までに、ゲノム編集技術によってアクチン骨格制御因子の遺伝子欠失マウスの作製を試みたがいくつか問題点が見つかり完成に至らなかった。そこで、今年度はそれらの問題点を改善して目的のマウスを作製し、プルキンエ細胞の樹状突起形成および小脳機能に果たす重要性を形態学的、行動学的解析によって個体レベルで明らかにする予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当該年度は、本研究プロジェクトの中心となるデータが得られており、また今後の解析に必要な技術を確立できたため、おおむね順調に進展していると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度は、アクチン制御因子シグナルに焦点を当てて発生期のプルキンエ細胞の樹状突起形成を以下の点から解析していく予定である。
（１）樹状突起形成過程におけるアクチン制御因子シグナル分子群の発現解析
（２）in vivo／in vitroでの樹状突起形成の細胞レベル解析
（３）アクチン骨格制御因子の遺伝子改変マウスの作成と個体レベル解析
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Report
(3 results)
Research Products
(12 results)
