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小脳メゾ回路編成における樹状突起リモデリングの機構

計画研究

研究領域メゾスコピック神経回路から探る脳の情報処理基盤
研究課題/領域番号 22115008
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関京都大学

研究代表者

見学 美根子  京都大学, 准教授 (10303801)

研究期間 (年度) 2010 – 2014
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
41,730千円 (直接経費: 32,100千円、間接経費: 9,630千円)
2011年度: 20,020千円 (直接経費: 15,400千円、間接経費: 4,620千円)
2010年度: 21,710千円 (直接経費: 16,700千円、間接経費: 5,010千円)
キーワードメゾ神経回路 / プルキンエ細胞 / 神経活動 / ライブイメージング / 数理解析
研究概要

本研究は、哺乳類の神経回路形成において、遺伝的プログラムとは独立に外環境に応じて結合パターンを柔軟に組み換える機構を、小脳プルキンエ細胞樹状突起のパターン調節に注目して解析し、本年度は以下二つの課題に取り組んだ。
(1)入力線維の活動による局所的な樹状突起リモデリングの分子機構: プルキンエ細胞に入力する興奮性線維の活動による樹状突起パターン修飾が起こる臨界期を特定し、その細胞機構を明らかにするため、入力線維活動を時期特異的に可逆的に抑制できる遺伝子改変マウスの作製を行った。一部の登上線維に特異的に発現するHtr5bプロモーターを用いてテトラサイクリン活性化転写因子(rtTA)を発現するマウスの作成に着手した。rtTAと蛍光タンパク質(細胞膜移行型tdTomato ; palTomato)をIRES2または2Aペプチド配列を用いてバイシストロニックに発現するトランスジーンコンストラクトを作成し、現在キメラマウスを作成中である。
(2)プルキンエ細胞樹状突起分岐形成の時空間的ダイナミクスの解析と数理モデルの構築: 培養プルキンエ細胞の樹状突起分化を解析する長期ライブイメージング系を用い、局所神経活動による突起パターン修飾および接触依存的退縮の細胞・分子機構を明らかにする。本年度は分散培養したプルキンエ細胞が特徴的な空間充填型の樹状突起を形成する過程を連続観察してダイナミクスを定量的に解析し、計算機シミュレーションによる空間パターン発達過程の再構築を試みた。その結果、突起間接触により誘導される側枝分節の退縮が、樹状突起起始部に分枝の少ないプルキンエ細胞の特徴を誘導すること主因であることが証明された(投稿準備中)。

報告書

(1件)
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Sonic hedgehog signaling regulates actin cytoskeleton via Tiaml-Racl cascade during spine formation.2010

    • 著者名/発表者名
      Sasaki, N., Kurisu, J., Kengaku, M.
    • 雑誌名

      Molecular and Cellular Neuroscience

      巻: 45 ページ: 335-344

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Polarized targeting of DNER into dendritic plasma membrane in hippocampal neurons depends on endocytosis.2010

    • 著者名/発表者名
      Kurisu J, Fukuda T, Yokoyama S, Hirano T, Kengaku M
    • 雑誌名

      Journal of Neurochemistry

      巻: 113 ページ: 1598-1610

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] イメージングによるプルキンエ細胞樹状突起空間パターンの決定機構の解析2011

    • 著者名/発表者名
      見学美根子
    • 学会等名
      第88回日本生理学会大会第116回日本解剖学会総会・全国学術集会合同大会
    • 発表場所
      (招待講演)(誌上開催)
    • 年月日
      2011-03-30
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] プルキンエ細胞樹状突起パターンのダイナミクスと形成原理2010

    • 著者名/発表者名
      見学美根子
    • 学会等名
      Neuro2010(第53回日本神経化学会大会、第20回日本神経回路学会大会)
    • 発表場所
      神戸(招待講演)
    • 年月日
      2010-09-04
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2018-03-28  

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