2020 Fiscal Year Annual Research Report
Development of tools to analyze neuronal functional modules in the brain
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17K19443
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
上野 将紀 新潟大学, 脳研究所, 教授 (40435631)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2021-03-31
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| Keywords | 神経回路 / 解析技術 / 神経細胞種 / 神経細胞 / 接続 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、神経回路内にある特定の神経細胞同士の接続で作られる機能モジュールの接続パターンと機能を解析することを可能とする神経回路の解析技術を開発し、その適用を試みることを目的としている。本年度はこれまでに作製した、神経回路の接続や機能を明らかにできる解析技術をさらに進展させ、ツールを増やすとともに、大脳皮質や脊髄の特定の神経回路に適用できるかを検討した。まず、複数の神経経路のシナプスを標識するため、これまでに作製したものと異なるシナプス標識法を用いたDNAコンストラクトを作製し、そこからAdeno-associated virus (AAV)を作製した。本ウイルスにより、培養神経細胞でシナプスが標識できることが確認できた。また特定の因子をノックダウンできるAAVを作製し、任意の遺伝子の発現を抑制することで、神経細胞の形態を変化させられることがわかった。さらに神経細胞の活動を可視化するAAVを作製し、マウスの脳内へ注入したところ、特定の神経細胞の活動を検知できることが確認できた。これらの手法を組み合わせることにより、マウス生体内の特定の神経細胞のシナプスや、神経活動の検知、発現分子の機能解析が可能となり、神経回路の接続様式や機能を理解する有用なツールになると考えられる。これまでの成果では、さらに特定の神経細胞のシナプスや細胞内小器官の標識、化学物質依存的な神経細胞の活動の操作、ペプチドや光依存的な神経細胞の除去、１神経細胞の標識、を可能とするツールも稼働させてきた。これらの特定の神経細胞種の標識や操作を可能とする解析技術のライブラリーは、特定の神経経路の接続や機能を解明する研究へ大きく貢献することが期待される。
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[Journal Article] Olig2-induced semaphorin expression drives corticospinal axon retraction after spinal cord injury.2020
Author(s)
Ueno M, Nakamura Y, Nakagawa H, Niehaus JK, Maezawa M, Gu Z, Kumanogoh A, Takebayashi H, Lu QR, Takada M, Yoshida Y.
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Journal Title
Cereb Cortex
Volume: 30
Pages: 5702-5716
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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