レンチウイルスベクターによる視床大脳皮質シナプス結合の定量的解析

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22700367
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 日置 寛之 京都大学, 医学研究科, 助教 (00402850)
• Keywords: レンチウイルス / 経シナプストレーサー / Tet-Offシステム / 共発現 / 中枢神経系 / 視床 / 大脳皮質 / 局所回路

Research Abstract

本研究課題は、経シナプス順行性・逆行性トレーサータンパクを発現するレンチウイルスを開発・利用し、視床皮質神経回路におけるシナプス結合特性を単一神経細胞レベルで解析することを目的とするものである。本年度は、(1)経シナプストレーサータンパク(WGAもしくはGFP-TTC)とマーカータンパク(GFPもしくはRFP)を共発現するレンチウイルスベクターの開発・検討、(2)経シナプストレーサータンパク検出系の最適化を行った。
(1)共発現型レンチウイルスの開発:Tet-Offシステムを用い、2種の遺伝子を効率的に共発現するレンチウイルスの開発・検討を、成体ラット線条体にて行った。Tet応答性双方向性プロモーター(TREB)下でGFPとRFPを発現させた場合、両者の発現量は感染細胞間でバラツキが非常に大きかった。脳心筋炎ウイルス由来のinternal ribosomal entry site (IRES)を用いた場合、発現量のバラツキは少なかったものの、IRES下流遺伝子の発現量が20分の1程度にまで低下した。手足口病由来の2Aシグナルを用いた場合、GFP・RFP共に強い発現を示した。よって現時点では2Aシグナルが共発現に最も適していると考えられる。
(2)検出系の最適化:WGAもしくはGFP-TTCを単発現するレンチウイルスベクターを成体ラット脳内に注入し、WGAもしくはGFPに対する自作抗体を用い、検出方法の検討を行った。PAP法・TSA法・BAC法を組み合わせることで、免疫活性を検出することに成功したが、未だにシグナルが弱く、定量的解析を行えるレベルには達していない。引き続き、検出法を高める工夫が必要であると考えられる。

Research Products

• [Journal Article] Expression of Gap Junction Protein Connexin36 in Multiple Subtypes of GABAergic Neurons in Adult Rat Somatosensory Cortex. (2011)
  • Author(s): Ma YF, Hioki H, Konno M, Pan SX, Nakamura H, Nakamura KC, Furuta T, Li J-L, Kaneko T.
  • Journal Title: Cerebal Cortex
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Complementary distribution of glutamatergic cerebellar and GABAergic basal ganglia afferents to the rat motor thalamic nuclei. (2011)
  • Author(s): Kuramoto E, Fujiyama F, Nakamura KC, Tanaka Y, Hioki H, Kaneko T.
  • Journal Title: European Journal of Neuroscience Volume: 33(1) Pages: 95-109
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Co-expression of VGLUT1 and VGLUT2 in trigeminothalamic projection neurons in the principal sensory trigeminal nucleus. (2010)
  • Author(s): Ge S-N, Ma Y-F, Hioki H, Wei Y-Y, Kaneko T, Mizuno N, Li J-L, Gao G-D.
  • Journal Title: The Journal of Comparative Neurology Volume: 518(15) Pages: 3149-3168
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 皮質視床投射神経細胞への皮質内入力に現れるサブカラム構造 (2011)
  • Author(s): 田中康裕, 田中康代, 今野美知輝, 藤山文乃, 岡本-古田敬子, 薗村貴弘, 亀田浩司, 日置寛之, 古田貴寛, 中村公一, 金子武嗣
  • Organizer: 第116回 日本解剖学会・全国学術集会
  • Place of Presentation: (東日本大震災のため、紙上開催)
  • Year and Date: 2011-03-28
• [Presentation] ウイルスベクターを用いたラット単一視床下核ニューロンの形態学的解析 (2011)
  • Author(s): 越水義登、古田貴寛、日置寛之、中村公一、藤山文乃、金子武嗣
  • Organizer: 第116回 日本解剖学会・全国学術集会
  • Place of Presentation: (東日本大震災のため、紙上開催)
  • Year and Date: 2011-03-28
• [Presentation] 視床後核群ニューロンの皮質投射:ウイルスベクターを用いた単一ニューロンの形態学的解析 (2011)
  • Author(s): 大野幸、倉本恵梨子、藤山文乃、古田貴寛、日置寛之、田中康裕、薗村貴弘、椙山加綱、金子武嗣
  • Organizer: 第116回 日本解剖学会・全国学術集会
  • Place of Presentation: (東日本大震災のため、紙上開催)
  • Year and Date: 2011-03-28
• [Presentation] BAC遺伝子改変マウスを用いた、パルブアルブミン発現皮質神経細胞への抑制性入力の分類 (2011)
  • Author(s): 日置寛之、亀田浩司、今野美知輝、岡本慎一郎、鳥生直哉、藤山文乃、金子武嗣
  • Organizer: 第116回 日本解剖学会・全国学術集会
  • Place of Presentation: (東日本大震災のため、紙上開催)
  • Year and Date: 2011-03-28
• [Presentation] 組換えウイルストレーサーによる単一細胞標識法を用いて、ラットの視床後核群ニューロンの軸索分布を解析する (2010)
  • Author(s): 大野幸、倉本恵梨子、藤山文乃、古田貴寛、日置寛之、田中康裕、薗村貴弘、椙山加綱、金子武嗣
  • Organizer: 第86回日本解剖学会 近畿支部学術集会
  • Place of Presentation: 大阪府立大学りんくうキャンパス
  • Year and Date: 2010-11-27
• [Presentation] Subcolumnar structures in local inputs of pyramidal neurons onto corticothalamic neurons in rat barrel cortex. (2010)
  • Author(s): Tanaka Y, Tanaka Y, Konno M, Fujiyama F, Okamoto-Furuta K, Sonomura T, Kameda H, Hioki H, Furuta T, Nakamura KC, Kaneko T.
  • Organizer: The 40th Society for Neuroscience Annual Meeting
  • Place of Presentation: San Diego
  • Year and Date: 2010-11-26
• [Presentation] Single-neuron tracing study of thalamocortical projections arising from the rat ventral medial nucleus by using viral vectors. (2010)
  • Author(s): Kuramoto E, Fujiyama F, Furuta T, Unzai T, Hioki H, Tanaka Y, Kaneko T.
  • Organizer: The 40th Society for Neuroscience Annual Meeting
  • Place of Presentation: San Diego
  • Year and Date: 2010-11-16
• [Presentation] "TET-OFF" LENTIVIRAL VECTORS DRIVE HIGH-LEVEL TRANSGENE EXPRESSION IN MARMOSET BRAINS. (2010)
  • Author(s): Watakabe A, Takaji M, Nakagami Y, Hioki H, Kaneko T, Kato S, Koboyashi K, Kawashima T, Okuno H, Bito H, Kitamura Y, Yamamori T.
  • Organizer: The 40th Society for Neuroscience Annual Meeting
  • Place of Presentation: San Diego
  • Year and Date: 2010-11-16
• [Presentation] ウイルスベクターを用いたラット単一視床下核ニューロンの形態学的解析 (2010)
  • Author(s): 越水義登、古田貴寛、日置寛之、中村公一、藤山文乃、金子武嗣
  • Organizer: 第33回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2010-09-03
• [Presentation] ラット視床内側腹側核ニューロンの軸索投射を単一ニューロンレベルで解析する (2010)
  • Author(s): 倉本恵梨子、藤山文乃、古田貴寛、雲財知、日置寛之、田中康裕、金子武嗣
  • Organizer: 第33回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2010-09-03
• [Presentation] 皮質視床投射神経細胞への皮質内入力に現れるサブカラム構造 (2010)
  • Author(s): 田中康裕、田中康代、今野美知輝、藤山文乃、岡本-古田敬子、薗村貴弘、亀田浩司、日置寛之、古田貴寛、中村公一、金子武嗣
  • Organizer: 第33回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2010-09-02
• [Presentation] 神経発生におけるRho標的分子mDiaの役割 (2010)
  • Author(s): 篠原亮太、Dean Thumkeo、上條博史、金子奈穂子、澤本和延、日置寛之、金子武嗣、渡辺啓介、竹林浩秀、石崎敏理、古屋敷智之、成宮周
  • Organizer: 第33回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2010-09-02
• [Presentation] ラット第一次体性感覚野におけるconnexin36発現神経細胞の化学的解析 (2010)
  • Author(s): 馬雲飛、日置寛之、今野美知輝、潘世秀、中村悠、中村公一、古田貴寛、李金蓮、金子武嗣
  • Organizer: 第33回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2010-09-02
• [Presentation] BAC遺伝子改変マウスを用いた、パルブアルブミン発現皮質神経細胞への抑制性入力の分類 (2010)
  • Author(s): 日置寛之、亀田浩司、岡本慎一郎、今野美知輝、藤山文乃、金子武嗣
  • Organizer: 第33回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2010-09-02
• [Presentation] 組換えウイルストレーサーによる単一細胞標識法を用いて、ラットの視床後核群ニューロンの軸索分布を解析する (2010)
  • Author(s): 大野幸、倉本恵梨子、藤山文乃、古田貴實、日置寛之、田中康裕、薗村貴弘、椙山加綱、金子武嗣
  • Organizer: 第33回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2010-09-02
• [Presentation] TET-OFFレンチウイルスベクターによるマーモセット脳への遺伝子導入 (2010)
  • Author(s): 渡我部昭哉、高司雅史、仲神友貴、日置寛之、金子武嗣、加藤成樹、小林和人、川島尚之、奥野浩行、尾藤晴彦、北村義浩、山森哲雄
  • Organizer: 第33回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2010-09-02
• [Presentation] 大脳新皮質第Va層錐体細胞のゴルジ染色様標識:BAC遺伝子改変動物の作製 (2010)
  • Author(s): 今野美知輝、日置寛之、岡本慎一郎、亀田浩司、金子武嗣
  • Organizer: 第33回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2010-09-02
• [Presentation] TET-OFFレンチウイルスベクターによるマーモセット脳への遺伝子導入 (2010)
  • Author(s): 渡我部昭哉、高司雅史、仲神友貴、日置寛之、金子武嗣、加藤成樹、小林和人、川島尚之、奥野浩行、尾藤晴彦、北村義浩、山森哲雄
  • Organizer: 第16回日本遺伝子治療学会
  • Place of Presentation: 栃木
  • Year and Date: 2010-06-01
• [Remarks]
  • URL: http://www.mbs.med.kyoto-u.ac.jp/