2016 Fiscal Year Research-status Report
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16K14559
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| Research Institution | National Institute of Genetics |
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Principal Investigator |
岩里 琢治 国立遺伝学研究所, 個体遺伝研究系, 教授 (00311332)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 神経科学 / マウス / 神経回路 / 新規手法 / 遺伝子ノックアウト / 細胞標識 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
哺乳類の脳は、無数の神経細胞が作る複雑なネットワーク（神経回路）として機能する。領域特異的・細胞腫特異的ノックアウトマウスを含む、従来の遺伝子ノックアウトでは、標的遺伝子が多くの神経細胞で欠損してしまうため得られた表現型がどの細胞の遺伝子欠損によって引き起こされるのか不明であり、そうした方法論の欠如が神経回路の発達や機能の分子機構を理解する上での大きな妨げとなってきた。本研究では、こうした問題を解決するために、脳の中のごく少数の神経細胞のみを標識し、その標識した細胞特異的に標的遺伝子の機能を阻害するための、汎用性の高い手法を構築することを目的とした。今年度の成果として、単一細胞の標識と同時に標識細胞特異的に遺伝子ノックアウトができる簡便で効率のよい方法の開発に成功した。この方法では、二種類のベクターを脳に導入することにより、ベクターが導入された細胞のうちの一部でのみ遺伝子発現が増幅され、少数の細胞のみが極めて明るく蛍光標識された。また、floxマウスを用いたり、あるいは第三のベクターを同時に導入したりすることにより、標識された細胞特異的に遺伝子をノックアウトできる画期的なシステムとなった。特に遺伝子を操作するためにTALEN, CRISPR/Cas9などの最新のゲノム編集技術を取り入れることで、高性能で汎用性のある方法の構築に成功した。その結果、遺伝子組換動物ではない多くのモデル生物においても遺伝子ノックアウトができるようになった。また、ベクター導入に、これまでの子宮内電気穿孔法に加えてアデノ随伴ウイルスが利用できるようになり、幅広い組織への適用が可能となった。
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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
おおむね順調に進展し、上記の報告を論文として発表することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は今回開発に成功した手法の汎用性をさらに高めるためにいくつかの工夫を行う。また、その検証を行い、次年度内に一報の論文としてまとめたい。
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| Causes of Carryover |
必要となる材料を海外を含む複数の研究室から手に入れる必要があったが、それがスムーズに進まなかった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
材料を手に入れてコンストラクトを作製する。子宮内電気穿孔法により脳に導入し、効率を検定する。
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[Journal Article] Prenatal thalamic waves regulate cortical area size prior to sensory processing.2017
Author(s)
Moreno-Juan, V., Filipchuk, A., Antón-Bolanos, N., Mezzera, C., Gezelius, H., Andrés, B., Rodríguez-Malmierca, L., Susín, R., Schaad, O., Iwasato, T., Schuele, R., Rutlin, M., Nelson, S., Ducret, S., Valdeolmillos, M., Rijli, F., Lopez-Bendito, G.
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Journal Title
Nature Commun
Volume: 8
Pages: 14172
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Supernova: A Versatile Vector System for Single-Cell Labeling and Gene Function Studies in vivo2016
Author(s)
Luo, W., Mizuno, H., Iwata, R., Nakazawa, S., Yasuda, K., Itohara, S., Iwasato, T.
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Journal Title
Sci Rep.
Volume: 6
Pages: 35747
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] CAPS1 stabilizes the state of readily releasable synaptic vesicles to fusion competence at CA3-CA1 synapses in adult hippocampus.2016
Author(s)
Shinoda, Y., Ishii, C., Fukazawa, Y., Sadakata, T., Ishii, Y., Sano, Y., Iwasato, T., Itohara, S., Furuichi, T.
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Journal Title
Sci Rep
Volume: 6
Pages: 31540
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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