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2017 Fiscal Year Research-status Report

哺乳類神経回路の単一ニューロン解析システムの構築

Research Project

Project/Area Number 16K14559
Research InstitutionNational Institute of Genetics

Principal Investigator

岩里 琢治  国立遺伝学研究所, 個体遺伝研究系, 教授 (00311332)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords神経科学 / マウス / 遺伝学 / 神経回路 / 脳
Outline of Annual Research Achievements

ほ乳類の脳は無数のニューロンが作る複雑なネットワーク(神経回路)として機能する。その中から構成要素である単一のニューロンを選んでその性質を理解することは、ネットワークの構造と機能を理解する上で重要であり、本研究課題はそのための汎用性の高い方法論の構築を目的としている。本年度の研究において、これまでに開発に成功した単一細胞標識システムの汎用性をさらに高めるために様々な観点からの改良を行った。新生仔マウスの大脳皮質のニューロンを主要なターゲットとして研究を遂行した。細胞密度の高い大脳皮質のニューロンの詳細な形態を生体で解析するためには非常に明るい蛍光蛋白が必要であり、その目的のためにいくつかの蛍光タンパク質を比較検討した。また、複数の蛍光蛋白質と組合せて用いることができればさらに汎用性が高まることから、それぞれの組合せに最適の蛍光蛋白質を選ぶための検討を行った。また、形態の解析に加えて、細胞内分子の挙動の解析などを同時に行うことができれば、さらに有益である。そのためには外からの遺伝子導入、内在性遺伝子の改変などいくつかの方式が利用可能であるが、それぞれ一長一短あることから、それらを比較検討した。さらに、新生仔マウスの脳のネットワーク機能を理解するためには、個々のニューロンの活動パターンを解析し、その同調性を解析することが必要である。そのために、いくつかのカルシウムインディケーターの特徴の比較検討を行った。一連の研究により、使いやすく応用範囲の広い汎用性の高いシステムが構築されてきた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

特に問題なく順調に進展している。

Strategy for Future Research Activity

システムの汎用性をさらに高めるため、様々な条件の検討およびシステムの改良を行う。

Causes of Carryover

2年間の研究の中で汎用性のあるシステムを構築してきたが、その過程で新たに改良のアイデアが生まれてきた。それらを解決し、本課題を完成させたい。

  • Research Products

    (10 results)

All 2018 2017

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 6 results)

  • [Journal Article] Patchwork-Type Spontaneous Activity in Neonatal Barrel Cortex Layer 4 Transmitted via Thalamocortical Projections2018

    • Author(s)
      Mizuno Hidenobu、Ikezoe Koji、Nakazawa Shingo、Sato Takuya、Kitamura Kazuo、Iwasato Takuji
    • Journal Title

      Cell Reports

      Volume: 22 Pages: 123~135

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2017.12.012

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Protocadherin-αC2 is required for diffuse projections of serotonergic axons2017

    • Author(s)
      Katori Shota、Noguchi-Katori Yukiko、Okayama Atsushi、Kawamura Yoshimi、Luo Wenshu、Sakimura Kenji、Hirabayashi Takahiro、Iwasato Takuji、Yagi Takeshi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 7 Pages: 15908

    • DOI

      10.1038/s41598-017-16120-y

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Spinal RacGAP α-Chimaerin Is Required to Establish the Midline Barrier for Proper Corticospinal Axon Guidance2017

    • Author(s)
      Katori Shota、Noguchi-Katori Yukiko、Itohara Shigeyoshi、Iwasato Takuji
    • Journal Title

      The Journal of Neuroscience

      Volume: 37 Pages: 7682~7699

    • DOI

      10.1523/JNEUROSCI.3123-16.2017

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Prenatal thalamic waves regulate cortical area size prior to sensory processing2017

    • Author(s)
      Moreno-Juan V, Filipchuk A, Anton-Bolanos N, Mezzera C, Gezelius H, Andres B, Rodriguez-Malmierca L, Susin R, Schaad O, Iwasato T, Schule R, Rutlin M, Nelson S, Ducret S, Valdeolmillos M, Rijli FM, Lopez-Bendito G.
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 8 Pages: 14172~14172

    • DOI

      10.1038/ncomms14172

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] マウス遺伝学を用いた体性感覚系神経回路発達の解析2017

    • Author(s)
      岩里琢治
    • Organizer
      新潟大学脳研究所共同研究合同セミナー
    • Invited
  • [Presentation] Unveiling the mechanisms of neuronal circuit refinement in the neonatal mouse barrel Cortex2017

    • Author(s)
      岩里琢治
    • Organizer
      Academia Sinica Symposium
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] マウス大脳皮質の生後発達期神経回路リモデリング2017

    • Author(s)
      岩里琢治
    • Organizer
      第12回「認識と形成」研究会
    • Invited
  • [Presentation] 生後発達期の大脳皮質リモデリング2017

    • Author(s)
      岩里琢治
    • Organizer
      生理学研究所研究会「大脳皮質回路の機能原理を探る」
    • Invited
  • [Presentation] マウス大脳皮質の生後発達期神経回路リモデリング2017

    • Author(s)
      岩里琢治
    • Organizer
      第5回「幸福脳」研究会(名古屋大学・慶応大学合同ミーティング)
    • Invited
  • [Presentation] 哺乳類中枢神経系における神経回路形成の遺伝学的解析2017

    • Author(s)
      岩里琢治
    • Organizer
      新潟大学脳研究所共同研究合同セミナー
    • Invited

URL: 

Published: 2018-12-17  

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