2014 Fiscal Year Annual Research Report
メゾ回路編成における軸索分岐リモデリングの制御機構
| Project Area | Mesoscopic neurocircuitry: towards understanding of the functional and structural basis of brain information processing |
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| Project/Area Number |
23115102
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
山本 亘彦 大阪大学, 生命機能研究科, 教授 (00191429)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤島 和人 京都大学, 物質－細胞統合システム拠点, 特定拠点助教 (20525852)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 軸索分岐 / 視床 / 大脳 / 神経活動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本新学術研究においては、軸索分岐を制御する分子機構とそれが神経活動に依存するメカニズムを明らかにすることを目指し、伸長する軸索側と標的細胞側のそれぞれの側での制御機構を解析してきた。本年度は最終年度として、それらのメカニズムを統合することによってその全貌を総括すると共に、新たに必要なメカニズムを探索した。視床皮質投射系をモデル系として、標的である大脳側で神経活動に依存してNetrin-4や神経栄養因子BDNFがそれらの発現を増大させ、視床軸索の分岐を促進させることが明らかになったが、神経活動依存的に発現量を減少させる逆のメカニズムを想定しその分子探索を行った。そのために、正常な明暗環境と暗環境とで飼育したラットの一次視覚野での遺伝子発現、ならびに通常の培養条件とテトロドトキシン存在下で培養した大脳皮質切片での遺伝子発現をそれぞれ比較し、神経活動に依存して発現量が減少する遺伝子を探索した。その中で、軸索伸展に作用する可能性のある細胞外分子を対象とすると、c-kit受容体のリガンドであるkit ligandが見出された。一方、軸索側では低分子量GTPaseの一つRhoAが神経活動依存的に軸索分岐を促進させることを示しており、それを制御する分子としてRhoGEF群に着目した。幾つかのRhoGEFの過剰発現により軸索分岐が促進されることから、RhoGEFがRhoAを活性化し軸索分岐に促進的に作用すると考えられる。これらについて神経活動依存性を調べたところ、神経活動に依存して発現を増大させるものは見出されなかったが、発現が有意に減少させるものが見出された。これらのことから、神経活動に依存した軸索分岐のメカニズムには正負2つの要因があることが示唆された。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Single-molecule imaging reveals dynamics of CREB transcription factor bound to its target sequence.2015
Author(s)
Sugo, N., Morimatsu, M., Arai, Y., Kousoku, Y., Ohkuni, A., Nomura, T., Yanagida, T. & Yamamoto, N.
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Journal Title
Scientific Report
Volume: 5
Pages: 10662
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Polβ deficiency increases DNA double-strand breaks in postnatal cortical2015
Author(s)
Uyeda, A., Onishi, K., Sugo, N., Toyoda S., Hiyayama, T., Yagi, T. & Yamamoto, N.
Organizer
第38回日本分子生物学会
Place of Presentation
神戸
Year and Date
2015-12-01 – 2015-12-04
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[Presentation] DNA polymerase β activity in neural progenitors is required for postmitotic neuronal survival in the developing cortex2015
Author(s)
Onishi, k., Sugo, N., Toyoda, S., Hirayama, T., Yagi, T. & Yamamoto, N.
Organizer
Society for Neuroscience
Place of Presentation
Chicago, USA
Year and Date
2015-10-17 – 2015-10-21
Int'l Joint Research
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