2014 Fiscal Year Annual Research Report
蛍光イメージングによる嗅覚系の機能的神経配線図の解読と再構築
Publicly Offered Research
| Project Area | Mutli-dimensional fluorescence live imaging of cellular function and molecular activity |
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| Project/Area Number |
25113724
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| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
宮坂 信彦 独立行政法人理化学研究所, 脳科学総合研究センター, 副チームリーダー (70332335)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 嗅覚 / 神経回路 / 脳 / 行動 / 遺伝子工学 / 蛍光タンパク質 / 可視化 / 国際情報交換 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究代表者らのこれまでの解析から、匂い情報処理の一次中枢（嗅球）から高次中枢へと至る神経回路について、その解剖学的な神経接続様式が明らかとなっている。しかしながら、個々の神経回路素子が担当する匂いの種類や出力行動など、機能的な神経配線図はほとんど解明されていない。本研究では、これまでに確立した「ゼブラフィッシュにおける遺伝子工学的単一ニューロン可視化技術」をさらに発展させ、嗅覚系の機能的神経配線図の解読にアプローチした。
感覚刺激および誘起される行動にともなって活性化する神経回路素子の可視化を目的として、immediate early gene（IEG）プロモーターの制御下に、蛍光タンパク質とCreERを同時発現するトランスジェニック系統の樹立を行った。このシステムでは、エストロゲン誘導体の種類や濃度を調節することによって、CreERが機能できるタイムウィンドウを限定し、特定の行動とリンクした神経回路素子を抽出して可視化することが可能となる。まず、IEGとして一般的に利用されているc-fos遺伝子を用いてBACトランスジーンを作製し、ゼブラフィッシュの一過性発現系を用いて神経活動依存的な転写誘導能を検討した。しかしながら、神経活動依存的な蛍光タンパク質の発現誘導は確認できなかった。そこで、最近、神経活動とリンクした発現が報告されているnpas4遺伝子を利用して、同様にBACトランスジーンを作製した。一過性発現系を用いた解析の結果、BAC-npas4トランスジーンは神経活動依存的な転写誘導スイッチとして機能することが明らかとなった。
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| Research Progress Status |
26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 |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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