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2019 Fiscal Year Annual Research Report

Analysis of function of basal ganglia circuit using dopamine receptor and NMDA receptor mutant mice

Publicly Offered Research

Project AreaNon-linear Neuro-oscillology: Towards Integrative Understanding of Human Nature
Project/Area Number 18H04937
Research InstitutionNiigata University

Principal Investigator

笹岡 俊邦  新潟大学, 脳研究所, 教授 (50222005)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2020-03-31
Keywordsドーパミン受容体 / 大脳基底核回路 / NMDA受容体 / 運動制御 / 学習記憶 / パーキンソン病 / 報酬学習/忌避学習 / 画像解析
Outline of Annual Research Achievements

Arc発現制御により蛍光タンパクdVenusを高発現するArc-dVenusマウスを使用し、D1Rノックダウン(D1RKD)マウスと掛合せ、嫌悪記憶形成を解析し、全脳透明化による3次元高解像度解析法により、Arc発現様式をdVenus発現を解析した結果、D1RKDマウスはD1R欠損状態で、受動的回避試験の成績低下を示し、D1Rを介したドーパミン(DA)伝達が嫌悪記憶形成に重要であること、及び視覚・体性感覚および運動野を含む大脳皮質における、嫌悪刺激に続くArc発現が低下した。この結果は、D1Rを介するDA伝達が大脳皮質ネットワーク内の神経活動を増加させ嫌悪記憶形成の促進を示唆している。以上の研究成果を論文報告した(Saito et al.)。
D1RKDマウスと同様にtet発現調節システムを用いたD2RKDマウス作製のため、これまでに開発した遺伝子改変マウスは、D2R発現量が低く、目的を達しないことがわかった。そこでDrd2プロモーター依存的なtTAの量を増やすために、tTA遺伝子をタンデムに複数個つなげたカセットをノックインしたDrd2-multi-tTAマウスの作製に取り組んでいる。
視床下核のNMDA受容体は活性化し易い特徴がある。この特徴が異常発振に関連するか検証する為、Cre-loxP組換えによりNMDA受容体異常活性化するGEMAマウスを活用し、大脳基底核回路の間接路においてNMDA受容体が活性化したGEMA,D2-iCreマウスを作製し、運動機能・学習記憶機能を解析し、並びに線条体出力核の神経活動を解析した。
D2Rの二つの分子種、D2R Long型(D2RL)とD2R Short型(D2RS)の機能を詳細に解析するため、Cre-loxP組換え依存的にD2RS欠損を惹起するノックインマウスの作製を進め、1-2世代の交配で完成する予定である。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (32 results)

All 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (4 results) Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (17 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 3 results) Remarks (3 results) Funded Workshop (1 results)

  • [Int'l Joint Research] イリノイ大学シャンペーン校(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      イリノイ大学シャンペーン校
  • [Int'l Joint Research] CINAC-HM Hospital Puerta del Sur(スペイン)

    • Country Name
      SPAIN
    • Counterpart Institution
      CINAC-HM Hospital Puerta del Sur
  • [Int'l Joint Research] オーフス大学(デンマーク)

    • Country Name
      DENMARK
    • Counterpart Institution
      オーフス大学
  • [Int'l Joint Research] ルンド大学(スウェーデン)

    • Country Name
      SWEDEN
    • Counterpart Institution
      ルンド大学
  • [Journal Article] Neurotransmission through dopamine D1 receptors is required for aversive memory formation and Arc activation in the cerebral cortex2020

    • Author(s)
      Saito Nae、Tainaka Kazuki、Macpherson Tom、Hikida Takatoshi、Yamaguchi Shun、Sasaoka Toshikuni
    • Journal Title

      Neuroscience Research

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1016/j.neures.2020.04.006

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Generation of Lungs by Blastocyst Complementation in Apneumic Fgf10-Deficient Mice2020

    • Author(s)
      Kitahara Akihiko、Ran Qingsong、Oda Kanako、Yasue Akihiro、Abe Manabu、Ye Xulu、Sasaoka Toshikuni、Tsuchida Masanori、Sakimura Kenji、Ajioka Yoichi、Saijo Yasuo、Zhou Qiliang
    • Journal Title

      Cell Reports

      Volume: 31 Pages: 107626~107626

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2020.107626

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cardiac Dopamine D1 Receptor Triggers Ventricular Arrhythmia in Chronic Heart Failure2020

    • Author(s)
      Toshihiro Yamaguchi、Tomokazu Sumida、Seitaro Nomura、Masahiro Satoh、Tomoaki Higo、Masamichi Ito、Toshiyuki Ko、Kanna Fujita、Mary E. Sweet、Atsushi Sanbe、Kenji Yoshimi、Ichiro Manabe、Toshikuni Sasaoka、Matthew R. G. Taylor、Haruhiro Toko、Eiki Takimoto、Atsuhiko T. Naito、Issei Komuro
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: - Pages: -

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dopamine D1 and muscarinic acetylcholine receptors in dorsal striatum are required for high speed running2019

    • Author(s)
      Nakamura Toru、Rios Luis Carl、Yagi Takeshi、Sasaoka Toshikuni、Kitsukawa Takashi
    • Journal Title

      Neuroscience Research

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1016/j.neures.2019.12.001

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Crucial Role of Dopamine D2 Receptor Signaling in Nicotine-Induced Conditioned Place Preference2019

    • Author(s)
      Wilar Gofarana、Shinoda Yasuharu、Sasaoka Toshikuni、Fukunaga Kohji
    • Journal Title

      Molecular Neurobiology

      Volume: 56 Pages: 7911~7928

    • DOI

      10.1007/s12035-019-1635-x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ataxic phenotype with altered CaV3.1 channel property in a mouse model for spinocerebellar ataxia 422019

    • Author(s)
      Hashiguchi S, Tanaka F et al.
    • Journal Title

      Neurobiology of Disease

      Volume: 130 Pages: 104516~104516

    • DOI

      10.1016/j.nbd.2019.104516

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dopamine D2L Receptor Deficiency Causes Stress Vulnerability through 5-HT1A Receptor Dysfunction in Serotonergic Neurons2019

    • Author(s)
      Shioda Norifumi、Imai Yoshiki、Yabuki Yasushi、Sugimoto Wataru、Yamaguchi Kouya、Wang Yanyan、Hikida Takatoshi、Sasaoka Toshikuni、Mieda Michihiro、Fukunaga Kohji
    • Journal Title

      The Journal of Neuroscience

      Volume: 39 Pages: 7551~7563

    • DOI

      10.1523/JNEUROSCI.0079-19.2019

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Analysis of the role of basal ganglia circuit using dopamine receptor and NMDA receptor mutant mice2020

    • Author(s)
      Toshikuni Sasaoka et al.
    • Organizer
      The 10th BRI International Symposium, ADVANCED BRAIN IMAGING FOR THE FUTURE
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Elucidation of motor control and aversive memory formation mechanism by dopamine using dopamine D1 receptor gene modified mice2020

    • Author(s)
      Nae Saito et al.
    • Organizer
      The 10th BRI International Symposium, ADVANCED BRAIN IMAGING FOR THE FUTURE
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Elucidation of motor control mechanism by the striatum using genetically modified mice harboring tetracycline-controlled expression of D1/D2 dopamine receptors and activated NMDA receptors in the striatum2019

    • Author(s)
      Toshikuni Sasaoka, Nae Saito, Satomi Chiken, Manabu Abe, Yo-ichi Nabeshima, Kazuki Tainaka, Kenji Sakimura, Atsushi Nambu
    • Organizer
      第42回神経科学大会 第62回日本神経化学会大会 サテライトシンポジウム
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Studying the mechanism of motor control using mouse model for Parkinson's disease2019

    • Author(s)
      Toshikuni Sasaoka
    • Organizer
      The 8th Japan-Sino-Korea Mouse Resource Workshop “Precision Modelling of Human Diseases in Mice and Cell Resources”
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Research on mechanism of motor control and development of genetically modified animal production technology for higher brain function research2019

    • Author(s)
      Toshikuni Sasaoka
    • Organizer
      Visit by Brain Research Institute,Niigata University, Japan Mini Symposium
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 線条体のD2ドーパミン受容体を発現する間接路ニューロンにおけるNMDA受容体のMg2+ブロックの減少により引き起こされる運動異常2019

    • Author(s)
      笹岡俊邦,齊藤奈英, 知見聡美,小田佳奈子,阿部学,鍋島曜子,鍋島陽一, 田井中一貴, 崎村建司, 南部篤
    • Organizer
      新学術領域研究「非線形発振現象を基盤としたヒューマンネイチャーの理解」2019 年度第 1 回領域会議
  • [Presentation] テトラサイクリン調節ドーパミンDl 受容体発現を有する遺伝子改変マウスを用いたドーパミンによる運動制御機構の解明2019

    • Author(s)
      齊藤奈英, 原怜, 田井中一貴, 阿部学, 川村名子, 山口瞬, 知見聡美, 一瀬宏, 崎村建司, 南部篤, 笹岡俊邦
    • Organizer
      第60回新潟生化学懇話会
  • [Presentation] 片側内耳破壊の皮質神経活動への影響2019

    • Author(s)
      甲斐 _太 _井中 _貴 _橋 邦_ _藤 奈英 笹岡 俊邦 __ 瞬 那波 宏之 堀井 新
    • Organizer
      第42回神経科学大会 第62回日本神経化学会大会
  • [Presentation] 線条体のD2ドーパミン受容体発現間接路神経におけるNMDA受容体のマグネシウムブロック低下による運動異常2019

    • Author(s)
      笹岡 俊邦, 齊藤 奈英, 阿部 学, 川村 名子, 鍋島 曜子, 鍋島 陽一, 田井中 一貴, _村 建司
    • Organizer
      第42回神経科学大会 第62回日本神経化学会大会
  • [Presentation] D1ドーパミン受容体コンディショナル発現マウスを_いたドーパミンによる運動制御機構の解明2019

    • Author(s)
      齊藤 奈英,大久保 朝子, 阿部 学, 川村 名子, 山口 瞬, 一瀬 宏, _村 建司, 田井中 一貴, 知見 聡美, 南部 篤, 笹岡 俊邦
    • Organizer
      第42回神経科学大会 第62回日本神経化学会大会
  • [Presentation] マウス脳におけるNMDA型 グルタミン酸受容体サブユニットの定量的解析2019

    • Author(s)
      鈴木 康浩,中本 千尋,阿部 学,笹岡 俊邦,_村 建司
    • Organizer
      第42回神経科学大会 第62回日本神経化学会大会
  • [Presentation] 脊髄小脳失調症42型モデルマウスを用いた神経変性分子病態基盤の解明2019

    • Author(s)
      橋口 俊太,土井 宏,國井 美紗子,中村 行宏,志牟田 美佐 ,鈴木 江津子,大久保 正紀 ,笹岡 俊邦,竹内 英之,石川 太郎,田中 章景
    • Organizer
      第42回神経科学大会 第62回日本神経化学会大会
  • [Presentation] テトラサイクリン調節ドーパミンD1受容体発現を有する遺伝子改変マウスを用いたドーパミンによる運動制御機構の解明2019

    • Author(s)
      笹岡 俊邦, 齊藤 奈英, 原怜, 田井中 一貴, 知見 聡美, 阿部 学, 川村 名子, 山口 瞬, 鍋島陽一, 一瀬 宏, _村 建司, 南部 篤
    • Organizer
      第66回中部日本生理学会大会
  • [Presentation] Analysis of functions of the basal ganglia circuit using dopamine receptor and NMDA receptor mutant mice.2019

    • Author(s)
      Nae Saito, Kazuki Tainaka, Satomi Chiken, Satoshi Hara, Manabu Abe, Meiko Kawamura, Yoko Nabeshima, Yo-ichi Nabeshima, Shun Yamaguchi, Hiroshi Ichinose, Kenji Sakimura, Atsushi Nambu, Toshikuni Sasaoka
    • Organizer
      神経オシレーションカンファレンス2019「ヒューマンネイチャーの理解」
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] テトラサイクリン調節ドーパミンD1受容体発現を有する遺伝子改変マウスを用いたドーパミンによる運動制御機構の解明2019

    • Author(s)
      笹岡 俊邦, 齊藤 奈英, 原怜, 田井中 一貴, 阿部 学, 川村 名子, 山口 瞬, 知見 聡美,一瀬 宏, _村 建司, 南部 篤
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
  • [Presentation] ドーパミン受容体及びNMDA受容体変異マウスを用いた大脳基底核回路の機能解析2019

    • Author(s)
      笹岡 俊邦, 齊藤 奈英, 原 怜, 田井中 一貴, 阿部 学, 川村 名子, 山口 瞬, 知見 聡美,一瀬 宏, _村 建司, 南部 篤 ドーパミン受容体及びNMDA受容体変異マウスを用いた大脳基底核回路の機能解析
    • Organizer
      新学術領域研究「非線形発振現象を基盤としたヒューマンネイチャーの理解」2019 年度第 2回領域会議
  • [Presentation] テトラサイクリン調節ドーパミンD1受容体発現を有する遺伝子改変マウスを用いたドーパミンによる記憶及び運動制御機構の解明2019

    • Author(s)
      齊藤 奈英, 田井中 一貴, 知見 聡美, 原怜, 山口 瞬, 一瀬 宏, 南部 篤, 笹岡 俊邦
    • Organizer
      新学術領域研究「非線形発振現象を基盤としたヒューマンネイチャーの理解」2019 年度第 2回領域会議
  • [Remarks] 新潟大学脳研究所 動物資源開発研究分野 ホームページ

    • URL

      https://www.bri.niigata-u.ac.jp/field/lab_animal/index.html

  • [Remarks] 新潟大学脳研究所 脳研コラム ホームページ

    • URL

      http://www.bri.niigata-u.ac.jp/result/lab_animal/000126.html

  • [Remarks] 新潟大学脳研究所 研究成果・実績 ホームページ

    • URL

      http://www.bri.niigata-u.ac.jp/result/lab_animal/000833.html

  • [Funded Workshop] 第42回神経科学大会 第62回日本神経化学会大会 サテライトシンポジウム2019

URL: 

Published: 2021-01-27  

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