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2013 Fiscal Year Annual Research Report

新奇環境認知により活性化される単一ニューロン種のトランスクリプトーム解析

Publicly Offered Research

Project AreaUnraveling micro-endophenotypes of psychiatric disorders at the molecular, cellular and circuit levels.
Project/Area Number 25116507
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

奥野 浩行  京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 特定准教授 (80272417)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Keywords脳・神経 / シナプス / 遺伝子 / 外的環境
Research Abstract

外的環境変化に対する大脳の遺伝子発現応答は認知プロセスと密接な関わりがあり、また、神経発達障害や精神疾患病態においては活動依存的な遺伝子発現調節の障害が示唆されている。このため刺激依存的な遺伝子発現プロファイリングを精度よく行うことは極めて重要である。本研究提案では、新奇環境経験によって活性化された大脳の神経細胞を細胞タイプ別に単離し、活性化神経細胞特異的なトランスクリプトーム解析を行うことを目的とする。平成25年度は以下の通り研究を進め、以下の予備的な結果を得た。
1)遺伝子発現レポーターTgマウスの系統の選択を行い、新奇環境暴露刺激によって蛍光レポーターが再現良く発現誘導される系統を決定した。
2)新規環境暴露後の海馬スライスを作成し遺伝子発現レポーターの発現誘導タイムコースを調べた結果、刺激後2時間でレポーターである分解促進型蛍光タンパクの検出が可能であることが明らかになった。また、神経活動とは関連しないマーカーとして赤色蛍光タンパクをアデノ随伴ウイルスによって発現させ、神経細胞の形態を可視化することが可能な系を構築した。
3) 海馬歯状回の顆粒細胞にいて遺伝子発現活性化神経細胞を単一細胞として単離して数個~数十個の細胞を集めてプールし、ここから全RNAを調製した。
4)上記の微量RNAサンプルから高効率逆転写反応(SMART法)を行い増幅cDNAを次世代シークエンスにより網羅的解析データを得た。現在このデータをもとに発現解析を行っている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

平成25年度中にトランスジェニックマウスからの単離細胞プールからのcDNAの作成およびRNA-Seqによる発現解析まで終了しており、おおむね計画通りに進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

引き続き、計画通り研究を推進する。特に本年度に得られた遺伝子発現プロファイルの再現性などの評価をすすめる。

  • Research Products

    (8 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (3 results) (of which Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Whole-brain mapping of behaviorally-induced neural activation in mice.2014

    • Author(s)
      Vousden DA, et al.,
    • Journal Title

      Brain Struc Func

      Volume: in press Pages: in press

    • DOI

      in press

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A new era for functional labeling of neurons: activity-dependent promoters have come of age2014

    • Author(s)
      Kawashima T, Okuno H, Bito H
    • Journal Title

      Front. Neural Circuits

      Volume: 8 Pages: 37

    • DOI

      10.3389/fncir.2014.00037

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 核からシナプスへの分子ターゲティング機構の解明‐神経回路の長期可塑性を制御するArcタンパク質のケーススタディー2014

    • Author(s)
      奥野浩行、尾藤晴彦
    • Journal Title

      生化学

      Volume: 86 Pages: 18-27

  • [Journal Article] Functional labeling of neurons and their projections using the synthetic activity–dependent promoter E-SARE2013

    • Author(s)
      Kawashima, T et al.
    • Journal Title

      Nature Methods

      Volume: 10 Pages: 889-895

    • DOI

      10.1038/nmeth.2559

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 記憶の分子機構:神経細胞の情報伝達効率を調節するメカニズム2013

    • Author(s)
      奥野浩行
    • Journal Title

      Brain and Nerve

      Volume: 65 Pages: 1171-1178

  • [Presentation] The role of Arc in inverse tagging of inactive synapses

    • Author(s)
      Okuno, H et al.
    • Organizer
      International Society for Neurochemistry (ISN2013)
    • Place of Presentation
      Cancun, Mexico
    • Invited
  • [Presentation] Regulation of synaptic strength by Arc/Arg3.1-CaMKIIbeta interaction through inverse tagging process

    • Author(s)
      Okuno, H
    • Organizer
      Korean Physiology Society (KPS 2013)
    • Place of Presentation
      Seoul, South Korea
    • Invited
  • [Presentation] Ca2+/カルモジュリン依存性キナーゼIIβとArcによるAMPA型グルタミン酸受容体の量的制御

    • Author(s)
      奥野浩行、石井雄一郎、川島尚之、野中美応、明石馨、崎村建司、尾藤晴彦
    • Organizer
      第36回日本分子生物年会
    • Place of Presentation
      神戸国際展示場(神戸市)
    • Invited

URL: 

Published: 2015-05-28  

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