2016 Fiscal Year Annual Research Report
The analysis of the development and the function of cerebellar neural circuitry by using zebrafish
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25440104
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
清水 貴史 名古屋大学, 生物機能開発利用研究センター, 准教授 (50324760)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 小脳 / 神経発生 / 条件付け恐怖学習 / ゼブラフィッシュ / 顆粒細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、ゼブラフィッシュをモデル動物として小脳神経回路形成の分子機構とその機能の解明を目的とした。
１）小脳ニューロン形成に異常のある変異体の解析
成熟した顆粒細胞が減少している変異体gazamiの原因遺伝子cfdp1を同定した。Cfdp1は、酵母においてクロマチンにヒストンバリアントであるH2A.Zを取り込む酵素複合体のコンポーネントの脊椎動物ホモログであると考えられている。この変異体では、受精後４から5日目の胚でM期の細胞の蓄積が観察された。しかしながら、同時期の胚においてS期にある細胞数に顕著な変化は見られなかった。以上のことから、Cfdp1は顆粒細胞形成においてM期の進行に重要な役割をしていることが示唆された。また、Cfdp１はc-Mycと結合することを明らかとした。さらにこの変異体では、cycb1の発現が上昇し、cdk4の発現は逆に減少していた。以上の結果は、Cfdp1がMycと協調して細胞周期関連遺伝子の発現制御を通して、細胞周期の進行を制御している可能性が示唆された。
２）小脳に依存する学習
古典的恐怖学習付け学習：生後20日前後のゼブラフィッシュを用いて条件刺激としてLEDライトの消灯、無条件刺激として電気ショックを行い、条件反応として心拍数の変化を測定する恐怖条件付け学習の実験系を樹立した。小脳顆粒細胞の一部をボツリヌス毒素で阻害したところ、学習が行われないと予想していたが、学習頻度には影響はなかった。しかし、阻害魚では条件反応である徐脈が延長した。また、条件反応の獲得に従って反応する小脳内ニューロンをGCaMPを用いたカルシウムイメージングで同定した。これらのニューロンは、小脳体にある顆粒細胞である可能性が高く、条件反応と相関が示唆された。また、ニューロンの活性化の時間経過より徐脈からの回復過程を制御している可能性が示唆された。
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[Journal Article] Gene expression profiling of granule cells and Purkinje cells in the zebrafish cerebellum.2016
Author(s)
Takeuchi, M., Yamaguchi, S., Sakakibara, Y., Hayashi, T., Matsuda, K., Hara, Y., Tanegashima, C., Shimizu, T., Kuraku, S., and Hibi, M.
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Journal Title
J. Comp. Neurol.
Volume: 525
Pages: 1558-1585
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] Gene expression profiling of granule cells and Purkinje cells in zebrafish cerebellum.2016
Author(s)
Takeuchi, M., Yamaguchi, S., Sakakibara, Y., Hayashi, T., Matsuda, K., Hara, Y., Hayashi, T., Kuraku, S., Shimizu, T., and Hibi, M.
Organizer
第22回小型魚類研究会
Place of Presentation
岡崎
Year and Date
2016-08-20 – 2016-08-21
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[Presentation] Reelin signaling controls the layer formation of cerebellum and optic tectum in zebrafish.2016
Author(s)
Nimura, T., Di, Donato V., Hayashi, T., Takeuchi, M., Shimizu, T., Del Bene, F., and Hibi, M.
Organizer
第22回小型魚類研究会
Place of Presentation
岡崎
Year and Date
2016-08-20 – 2016-08-21
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