「誕生日タグづけ」という新戦略でひも解く神経構築原理

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16H04659
• Research Institution: National Institute of Genetics
• Principal Investigator: 平田 たつみ 国立遺伝学研究所, 総合遺伝研究系, 教授 (80260587)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 誕生日タグづけ / 神経発生

Outline of Annual Research Achievements

新規技術は、新たな視点を提供し、新たな発見をもたらす。本研究では、代表者が開発した神経細胞の「誕生日タグづけ」という新規技術を用いて、神経系の構築原理を探ることを目的としている。この技術のねらいは、「誕生日」という古典的な神経細胞分類法を、現代神経科学に応用することである。「誕生日」の情報を、神経活動操作や軸索終末トレースなどの発展的技術にシームレスに繋げることができる。本年度は、この新規技術が最も真価を発揮すると予想される1.二次嗅覚系と2.網膜視覚系に的を絞って、主に形態学的な解析をおこなった。
1.二次嗅覚系の誕生日依存的並行回路の研究
二次嗅覚系の投射神経細胞は、早生まれの僧帽細胞と遅生まれの房飾細胞に大別される。誕生日タグづけマウスG2A系統を用いることで、この２種の投射神経細胞を区別してタグづけすることに成功した。そして、これらの神経細胞の投射領域が全く異なることを明らかにした。
2.網膜神経節細胞の誕生日依存的サブタイプの研究
網膜神経節細胞は、細胞生理学的性質の観点から最もよく分類された細胞群である。視覚刺激に対する反応から数十のサブタイプに分類されているが、そのうち分子マーカーがあるものはごく少数であり、大多数のサブタイプは分子的には同定できない。本年度は、誕生日タグづけマウス各種系統を用いて網膜神経節細胞の誕生日による分類と既知サブタイプとの関連を調べる予定であったが、担当する予定であった研究協力者の着任が遅れたため、まだこの項目について検討を始めたばかりである。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

「二次嗅覚系の誕生日依存的並行回路の研究」項目は予定どおりの進捗であった。「網膜神経節細胞の誕生日依存的サブタイプの研究」のほうは、担当する予定であった研究協力者の着任が遅れたため、8ヶ月ほど遅れて研究を開始した。

Strategy for Future Research Activity

研究体制が整ったので、協力しながら効率的に研究を進める。

Research Products

• [Int'l Joint Research] INSERM, CNRS(France)
  • Country Name: France
  • Counterpart Institution: INSERM, CNRS
  • # of Other Institutions: 4
• [Journal Article] Telomere visualization in tissue sections using pyrrole-imidazole polyamide probes. (2016)
  • Author(s): Sasaki, A., Ide, S., Kawamoto, Y., Bando, T., Murata, Y., Shimura, M., Yamada, K., Hirata, A., Nokihara, K., Hirata, T., Sugiyama, H., and Maeshima, K
  • Journal Title: Sci. Rep. Volume: 6 Pages: 29261
  • DOI: 10.1038/srep29261
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Reallocation of olfactory Cajal-Retzius cells shapes neocortex architecture. (2016)
  • Author(s): de Frutos, C.A., Bouvier, G., Arai, Y., Thion, M.S., Lokmane, L., Maryama, K., Garcia-Dominguez, M., Charnay, P., Hirata, T., Riethmacher, D., Grove, E.A., Tissir, F., Casado, M., Pierani, A., and Garel, S.
  • Journal Title: Neuron Volume: 92 Pages: 435-448
  • DOI: 10.1016/j.neuron.2016.09.02
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Book] he neocortical homologues in nonmammalian amniotes: bridging the hierarchical concepts of homology through comparative neurogenesis. In: Kaas, I (ed.), Evolution of Nervous Systems (2016)
  • Author(s): Nomura T and Hirata T
  • Total Pages: 10
  • Publisher: Oxford: Elsevier
  • ISBN: 978-0-12-804096-6