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2022 Fiscal Year Annual Research Report

細胞系譜に既定された神経結合が感覚入力の影響を選択的に受けるメカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number 20K06873
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

足澤 悦子  大阪大学, 大学院生命機能研究科, 助教 (00446262)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywordsクラスター型プロトカドヘリン / シナプス / 細胞系譜 / 大脳皮質 / パッチクランプ
Outline of Annual Research Achievements

脳における神経回路形成には出生前の発生プログラム、出生後の経験依存性の両方が関わることが知られている。私はマウス大脳皮質バレル野4層において、同一神経幹細胞由来の神経細胞間では高い双方向性結合が形成されることを明らかにし、個々の神経細胞間の結合性が発生プログラムにおける神経細胞系譜依存性(クローン性)を持つことを明らかにしてきた。更にこの発生プログラムによるクローン性神経細胞間での高い双方向性結合が、出生後の経験にも依存していることを新たに発見した。本研究課題の目的は、生後の感覚遮断がクローン性神経細胞間特異的に双向性結合形成を阻害する分子メカニズムを明らかにすることである。最終年度、以下の研究を実施した。
①クローン性神経細胞間選択的にサイレントシナプスが形成されているかをパッチクランプダブルホールセル記録法により検証した。クローン性神経細胞を可視化するためにGFPを発現するiPS細胞を野生型マウスの胚盤胞へ1細胞移植しキメラマウスを作製し、生後14日齢のキメラマウス大脳皮質バレル野4層のクローン性のある興奮性神経細胞からダブルホールセル記録を行い、サイレントシナプスの有無を検証した。その結果、AMPA受容体応答がまったくなくNMDA受容体応答だけ検出される、というサイレントシナプスの頻度は低く、ほとんどのシナプスにAMPA受容体が発現している可能性が考えられた。そのため電気生理学的なサイレントシナプスの定義は、AMPA受容体応答・NMDA受容体応答比として示す必要性があることがわかった。
②freeze-fractureレプリカラベリング法により生後14日齢のマウス大脳皮質バレル野4層の興奮性シナプスにおけるcPcdhの発現を検証した。その結果、cPcdhは興奮性シナプスに発現するPSD95と共局在することがわかった。

  • Research Products

    (7 results)

All 2023 2022

All Journal Article (3 results) (of which Open Access: 3 results,  Peer Reviewed: 1 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Imbalanced expression of clustered protocadherins in pre- and post-synaptic compartments of CA1 pyramidal cells during hippocampal development2023

    • Author(s)
      Tarusawa Etsuko、Hasegawa Saki、Noda Daisuke、Kawamura Nanami、Fukazawa Yugo、Watanabe Masahiko、Hirabayashi Takahiro、Yagi Takeshi
    • Journal Title

      Biorxiv

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1101/2023.04.15.536995

    • Open Access
  • [Journal Article] Microglia enable cross-modal plasticity by removing inhibitory synapses2023

    • Author(s)
      Hashimoto Akari、Kawamura Nanami、Tarusawa Etsuko、Takeda Ikuko、Aoyama Yuki、Ohno Nobuhiko、Inoue Mio、Kagamiuchi Mai、Kato Daisuke、Matsumoto Mami、Hasegawa Yoshihiro、Nabekura Junichi、Schaefer Anne、Moorhouse Andrew J.、Yagi Takeshi、Wake Hiroaki
    • Journal Title

      Cell Reports

      Volume: - Pages: 112383~112383

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2023.112383

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Visualization of<i>trans</i>homophilic interaction of clustered protocadherin in neurons2023

    • Author(s)
      Hoshino Natsumi、Kanadome Takashi、Itoh Mizuho、Kaneko Ryosuke、Inoue Yukiko U.、Inoue Takayoshi、Hirabayashi Takahiro、Watanabe Masahiko、Matsuda Tomoki、Nagai Takeharu、Tarusawa Etsuko、Yagi Takeshi
    • Journal Title

      Biorxiv

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1101/2023.04.14.536980

    • Open Access
  • [Presentation] Developmental integration of clonally-related cortical neural assemblies2022

    • Author(s)
      足澤 悦子
    • Organizer
      NEURO2022/ 第45回日本神経科学大会
    • Invited
  • [Presentation] パルブアルブミン陽性神経細胞におけるクラスター型プロトカドヘリンγの欠損が大脳皮質神経回路形成に与える影響2022

    • Author(s)
      河村 菜々美、 足澤悦子、吉村由美子、八木健
    • Organizer
      NEURO2022/ 第45回日本神経科学大会
  • [Presentation] クラスター型プロトカドヘリンの相互作用可視化2022

    • Author(s)
      星野 七海、京卓志、足澤悦子、金子涼輔、井上(上野)由紀子、井上高良、松田知己、永井健治、八木健
    • Organizer
      NEURO2022/ 第45回日本神経科学大会
  • [Presentation] Visualization of homophilic interaction of clustered protocadherin in cultured hippocampal neurons2022

    • Author(s)
      高杉 朋実、星野七海、足澤悦子、八木健
    • Organizer
      NEURO2022/ 第45回日本神経科学大会

URL: 

Published: 2023-12-25  

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