2016 Fiscal Year Annual Research Report
発達期神経回路再編成の定量コネクトミクス解析
Publicly Offered Research
| Project Area | Mechanisms underlying the functional shift of brain neural circuitry for behavioral adaptation |
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| Project/Area Number |
15H01413
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
八尾 寛 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (00144353)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | コネクトミクス / 軸索分枝 / 軸索刈込み / カスパーゼ / ロドプシン / 光遺伝学 / トランスジェニックラット / Cre-loxPシステム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度の研究を発展させ、軸索刈込みにカスパーゼが機能しているという仮説を検証した。カスパーゼ３のドミナント・ネガティブ変異体遺伝子(C3DN)を中脳Edinger-Westphal核ニューロンに導入し、軸索において過剰発現した時の軸索分枝パターンをコントロールと比較した。その結果、6日胚(E6)のC3DN群において、分枝が減少し、分枝長が増大していることを見出した。すなわち、標的投射過程の軸索においては、分子数の増加と分枝長のホメオスターシスがあり、分子数の増大と分枝長の減少で特徴づけられるpathfinding modeと、分子数の減少と分枝長の増大をともなうtargeting modeの動的平衡状態にあること、およびカスパーゼ３の活性化により、targeting modeに傾くことが示唆された(Katow et al., Dev. Growth Diff, 2017, in press)。原核生物由来のNa+ポンプ型ロドプシンは、光遺伝学分子ツールとして、Cl-やH+などのイオン環境の影響を受けないとともに影響しないメリットがある(Kato et al., Nature, 2015)。しかし、膜発現効率が低い欠点があった。本研究においては、２種類のNa+ポンプ型ロドプシンをもとに、膜発現効率において改善された光遺伝学分子ツールを作製した(Hoque et al., PLoS ONE, 2016)。Cre-loxPシステムによりコンディショナルに明るい赤色蛍光タンパク質のtdTomatoを発現するレポーターラットを報告した(Igarashi et al., PLoS ONE, 2016)。In vivoニューロンにおいては、tdTomatoの極めて明るい蛍光が得られ、突起の形態や軸索の投射の解析に最適化されていた。以上の研究により、本新学術領域研究の促進に貢献した。
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| Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(45 results)
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[Journal Article] Integration of Organic Electrochemical and Field-Effect Transistors for Ultraflexible, High Temporal Resolution Electrophysiology Arrays.2016
Author(s)
Lee W, Kim D, Rivnay J, Matsuhisa N, Lonjaret T, Yokota T, Yawo H, Sekino M, Malliaras GG, Someya T.
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Journal Title
Adv Mater.
Volume: 28
Pages: 9722-9728
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Blockade of the KATP channel Kir6.2 by memantine represents a novel mechanism relevant to Alzheimer's disease therapy.2016
Author(s)
Moriguchi S, Ishizuka T, Yabuki Y, Shioda N, Sasaki Y, Tagashira H, Yawo H, Yeh JZ, Sakagami H, Narahashi T, Fukunaga K.
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Journal Title
Mol Psychiatry.
Volume: 印刷中
Pages: 印刷中
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] 新規トランスジェニックラット3 系統の開発- tdTomato レポーターラット, Flame ラット, ChRFR(C167A)レポーターラット2017
Author(s)
五十嵐敬幸, 小泉協, 金子涼輔, 池田啓子, 江川遼, 柳川右千夫, 村松慎一, 鬼丸洋, 石塚徹, 八尾寛
Organizer
先端モデル動物支援プラットフォーム平成28年度成果発表会
Place of Presentation
大津
Year and Date
2017-02-06 – 2017-02-07
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[Presentation] 光と生命の融合2016
Author(s)
八尾寛
Organizer
最先端計測とライフサイエンスの近未来
Place of Presentation
仙台
Year and Date
2016-06-18 – 2016-06-18
Invited
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