2013 Fiscal Year Annual Research Report
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23300140
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
西住 裕文 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (30292832)
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| Project Period (FY) |
2011-11-18 – 2014-03-31
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| Keywords | 嗅覚 / 遺伝子改変マウス / 神経回路形成 / シナプス形成 |
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| Research Abstract |
嗅覚は、餌への誘引・危険物からの忌避・個体の識別など、生き物の生存にとって極めて重要な役割を担う。マウスを用いたこれ迄の研究から、発生期に嗅上皮と嗅球の間を繋ぐ嗅神経細胞の自律的な一次投射の概要がほぼ解明されたが、これに続く僧帽/房飾細胞による二次投射、すなわち嗅球と嗅皮質の間を繋ぐlogicsについては依然として不明である。一次投射の結果として形成される糸球マップが、二次神経である僧帽/房飾細胞にどう接続し、その情報が二次投射先である嗅皮質にどの様に入力するのかについてその分子基盤を明らかにする事を目指した。
本年度はまず、嗅細胞の神経活動が糸球内シナプス形成に与える影響について解析した。嗅神経細胞で神経活動依存的に転写制御される分子の一つにSema7Aを同定し、その受容体となるPlexin C1が発生初期の二次神経で発現している事を見出した。嗅覚系特異的ノックアウトマウスを解析した結果、Sema7A及びPlexin C1の相互作用が、一次神経の軸索と二次神経の樹状突起間のシナプス形成に重要で有る事が明らかとなった。
次に、二次神経の機能的な分類を、発現する遺伝子で規定する事を試みた。各糸球体には複数の二次神経が接続しているが、糸球活性化の際、同一の糸球体に接続するのに二次神経が個々に異なった発火パターンを示すという報告がある。そこで、二次神経の機能差が嗅皮質への軸索投射先と関連している可能性を想定し、種々の軸索誘導分子や細胞接着分子等をコードする遺伝子の発現パターンを網羅的に調べ、二次神経を発現遺伝子によってタイプ分けしてみた。その結果、一部の二次神経で細胞接着分子Kirrel3をコードする遺伝子が発現する事を見出した。Kirrel3タンパク質は軸索末端に、しかも嗅皮質の一部に偏って局在している事から、二次神経軸索の嗅皮質への投射に関与している可能性が示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Agonist-independent GPCR activity regulates anterior-posterior targeting of olfactory sensory neurons.2013
Author(s)
Nakashima A., Takeuchi H., Imai T., Saito H., Kiyonari H., Abe T., Chen A., Weinstein L.S., Yu C.R., Storm D.R., Nishizumi H., and Sakano H.
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Journal Title
Cell
Volume: 154
Pages: 1314-1325
DOI
Peer Reviewed
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