2013 Fiscal Year Research-status Report
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25830020
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Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Research Institution | National Institute of Genetics |
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Principal Investigator |
浅川 和秀 国立遺伝学研究所, 個体遺伝研究系, 助教 (30515664)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ゼブラフィッシュ / ロコモーション / カルシウムイメージング / GCaMP / 後脳 / mafb / 触覚刺激 / 逃避行動 |
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| Research Abstract |
本研究は、ゼブラフィッシュ幼魚の逃避行動をモデルに用いて、環境からの感覚刺激を基に個体の移動方向（ロコモーションの方向）が決定される神経メカニズムの解明を目指している。H25年度は、後脳における転写因子mafb陽性領域の機能を阻害すると逃避行動の方向に異常が現れる、という研究結果に基づいて、触覚刺激によって活性化される後脳mafb陽性領域の神経活動を、カルシウムインディケーターGCaMPを用いた２光子カルシウムイメージングによって包括的に同定することに取り組んだ。その結果、後脳腹側に存在するマウスナー細胞（以下、M細胞）と、M細胞の背側およそ６０ミクロンまでの領域に、触覚刺激よって活性化される細胞が集中して存在することが明らかになった。頭部と、尾部のそれぞれに触覚刺激を与え、後脳mafb陽性領域に現れる神経活動パターンの差を比較したところ、頭部刺激に対して特異的に活性化される細胞群が、後脳の内外側領域に前後軸に沿って存在することが分かった。また、この細胞群は、刺激された側の後脳領域でのみ活性化された。いっぽう、今回実施したイメージング実験では、尾部刺激のみによって活性化され、かつ頭部刺激によっては活性化されない後脳mafb陽性の神経細胞を見いだす事は出来なかった。従って、頭部刺激によって活動する後脳の内外側領域に存在する細胞群が、頭部刺激によって駆動されるより大きな頭部旋回運動を引き起こしているかもしれない、と予想するに至った。また、カルシウムイメージングを、グルタミン酸作動性ニューロンのマーカーであるvglutDsRedマーカー存在下で実施する事により、内外側領域の細胞群に一部、グルタミン酸作動性の神経細胞が存在することが明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画通り、触覚刺激によって活性化されるmafb陽性細胞を包括的に同定することに成功し、同定された細胞の分子的な性格付けにも成功しつつある。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後、光遺伝学を用いて、内外側領域の細胞群の機能を操作し、細胞機能と行動の因果関係を明らかにする必要がある。具体的には、内外側領域の細胞群の機能をハロロドプシンを用いた光遺伝学で抑制し、頭部刺激に対する体幹の旋回角度（尾部の屈曲角度）が変化を受けるか（減少するか）否かを検証する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
H25年度に予定していたカルシウムイメージング、及び、BAC系統作出、解析に使用を予定していた費用は、他グループによって論文発表された系統や、プラスミドDNAが本研究の解析に適していたことが明らかになり、系統開発の必要がなくなった。当初、Neuroscience 2013への参加のために旅費を計上していたが、発表内容から他予算からの支払いが、より適切であると判断し、本予算の旅費を執行しなかった。
当初の予定通り、光遺伝学による神経機能操作実験を予定しているため、光遺伝学に必要なLED光源、及び解析装置の購入に充当する。
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[Journal Article] The parallel growth of motoneuron axons with the dorsal aorta depends on Vegfc/Vegfr3 signaling in zebrafish.2013
Author(s)
Kwon HB, Fukuhara S, Asakawa K, Ando K, Kashiwada T, Kawakami K, Hibi M, Kwon YG, Kim KW, Alitalo K, Mochizuki N.
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Journal Title
Development
Volume: 140
Pages: 4081-4090
DOI
Peer Reviewed
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