領野・層発現分子の機能的意義の解明

• 研究領域: 神経細胞の多様性と大脳新皮質の構築
• 研究課題/領域番号: 22123009
• 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: 国立研究開発法人理化学研究所 (2014-2015); 基礎生物学研究所 (2010-2013)
• 研究代表者: 山森 哲雄 国立研究開発法人理化学研究所, 脳科学総合研究センター, チームリーダー (80260206)
• 研究分担者: 川口 泰雄 生理学研究所, 大脳皮質研究部門, 教授 (40169694) ; 窪田 芳之 生理学研究所, 大脳皮質機能研究系, 准教授 (90192567) ; 佐々木 哲也 国立精神・神経医療研究センター, 微細構造研究部, 研究員 (10634066) ; 木津川 尚史 大阪大学, 生命機能研究科, 准教授 (10311193)
• 連携研究者: 坂野 仁 福井大学, 医学部, 特命教授 (90262154)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 175,630千円 (直接経費: 135,100千円、間接経費: 40,530千円); 2014年度: 33,410千円 (直接経費: 25,700千円、間接経費: 7,710千円); 2013年度: 35,230千円 (直接経費: 27,100千円、間接経費: 8,130千円); 2012年度: 32,110千円 (直接経費: 24,700千円、間接経費: 7,410千円); 2011年度: 25,740千円 (直接経費: 19,800千円、間接経費: 5,940千円); 2010年度: 49,140千円 (直接経費: 37,800千円、間接経費: 11,340千円)
• キーワード: 大脳皮質 / 層 / 領野 / ウイルスベクター / ２重感染 / 霊長類 / 神経科学 / 大脳皮質領野 / 遺伝子発現 / 視覚野 / 連合野

研究成果の概要

研究代表者は、霊長類の大脳皮質領野に顕著に発現する遺伝子の網羅的解析から、視覚野と連合野に特異的に発現する２つの遺伝子群を明らかにしてきた。本研究では、（１）視覚野と連合野での特異的発現制御に、連合野特異的発現遺伝子のプロモーター部での高メチル化と視覚野特異的発現遺伝子のプロモーター部での低メチル化を見出した。更に、メチル化結合蛋白MBD4によって、連合野特異的発現遺伝子(SLIT1, RBP4)が制御されていることを明らかにした。（２）マーモセット視覚野で遺伝子発現を用いて眼優位性の存在の確証を得た。（３）霊長類の大脳皮質にウイルスベクターを応用する為のシステムを開発した。

研究成果

• [雑誌論文] Long-term calcium imaging of neuronal population with sub cellular resolution in adult non-human primates. (2015)
  • 著者名/発表者名: Sadakane, O., Masamizu, Y., Watakabe, A., Terada, S., Ohtsuka, M., Takaji, M., Mizukami, H,Ozawa, K., Kawasaki, K., Matsuzaki, M., Yamamori, T.
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 13 ページ: 1989-1999
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] In vitro two-photon imaging of dendritic spines in marmoset neocortex. (2015)
  • 著者名/発表者名: Sadakane, O., Watakabe, A., Ohtsuka, M., Takaji, M., Sasaki, T., Kasai, M., Isa, T., Kato, G., Nabekura, J., Mizukami, H., Ozawa, K., Kawasaki, H., Yamamori, T
  • 雑誌名: eNeuro 巻: 2 ページ: 4-4
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Expression pattern of immediate early genes in the cerebellum of D1R KO, D2RKO and wild type mice under vestibular-controlled activity. (2015)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, T., Sato, A., Kitsukawa, T., Sasaoka, T., Yamamori, T.
  • 雑誌名: Front Cell Dev. Biol. 巻: 3 ページ: 38-38
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Comparative analysis of adeno-associated viral vector seotypes 1, 2, 5, 8 and 9 in marmoset, mouse and macaque cerebral cortex (2015)
  • 著者名/発表者名: Watakabe, A., Ohtsuka, M., Kinoshita, M., Takaji, M., Isa, T., Yamamori, T.
  • 雑誌名: Neuroscience Research 巻: 93 ページ: 144-157
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Monocular inhibition reveals temporal and spatial changes in gene expression in the primary visual cortex of marmoset (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuki Nakagami, Akiya Watakabe and Tetsuo Yamamori
  • 雑誌名: Frontiers in Neural Circuits 巻: 7
  • DOI: 10.3389/fncir.2013.00043
  • 査読あり
• [雑誌論文] DNA Methylation and Methyl-Binding Proteins Control Differential Gene Expression in Distinct Cortical Areas of Macaque Monkey. (2013)
  • 著者名/発表者名: Katsusuke Hata, Hiroaki Mizukami, Osamu Sadakane, Akiya Watakabe, Masanari Ohtsuka, Masafumi Takaji, Masaharu Kinoshita, Tadashi Isa, Keiya Ozawa, and Tetsuo Yamamori
  • 雑誌名: The Journal of Neuroscience 巻: 33 号: 50 ページ: 19704-19714
  • DOI: 10.1523/jneurosci.2355-13.2013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Diversity of Retinal Ganglion Cells Identified by Transient GFP Transfection in Organotypic Tissue Culture of Adult Marmoset Monkey Retina (2013)
  • 著者名/発表者名: Satoru Moritoh, Yusuke Komatsu, Tetsuo Yamamori, Amane Koizumi
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 8 号: 1 ページ: e54667-e54667
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0054667
  • 査読あり
• [雑誌論文] Behavioral abnormalities observed in Zfhx2-deficient mice (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuriko Komine, Keizo Takao, Tsuyoshi Miyakawa, Tetsuo Yamamori
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 7 号: 12 ページ: 12-12
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0053114
  • 査読あり
• [雑誌論文] Visualization of the cortical projection neurons by retrograde TET-OFF lentiviral vector. (2012)
  • 著者名/発表者名: 渡我部昭哉, 他
  • 雑誌名: PLos One 巻: 7 号: 10 ページ: e46157-e46157
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0046157
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genetic dissection of the circuit for hand dexterity in primates (2012)
  • 著者名/発表者名: Masaharu Kinoshita, Ryosuke Matsui, Shigeki Kato, Taku Hasegawa, Hironori Kasahara, Kaoru Isa, Akiya Watakabe, Tetsuo Yamamori, Yukio Nishimura, Bror Alstermark, Dai Watanabe, Kazuto Kobayashi & Tadashi Isa
  • 雑誌名: Nature 巻: 487 号: 7406 ページ: 235-238
  • DOI: 10.1038/nature11206
  • 査読あり
• [雑誌論文] Area-Specific Substratification of Deep Layer Neurons in the Rat Cortex (2012)
  • 著者名/発表者名: Akiya Watakabe, Junya Hirokawa, Noritaka Ichinohe, Sonoko Ohsawa, Takeshi Kaneko, Kathleen S. Rockland, and Tetsuo Yamamori
  • 雑誌名: The Journal of Comparative Neurology 巻: 520(16) 号: 16 ページ: 3553-3573
  • DOI: 10.1002/cne.23160
  • 査読あり
• [雑誌論文] 霊長類の大脳皮質視覚野と連合野で顕著に発現する遺伝子の機能的意義 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山森 哲雄
  • 雑誌名: 生体の科学 巻: 63 ページ: 592-598
  • NAID: 40019532174
• [雑誌論文] Differential expression patterns of striate cortex-enriched genes among Old World, New World, and prosimian primates (2012)
  • 著者名/発表者名: Toru Takahata, Rammohan Shukla, Tetsuo Yamamori and Jon H. Kaas
  • 雑誌名: Cerebral Cortex 巻: 22(10) 号: 10 ページ: 2313-2321
  • DOI: 10.1093/cercor/bhr308
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multisensory information facilitates reaction speed by enlarging activity difference between superior colliculus hemispheres in rats (2011)
  • 著者名/発表者名: Junya Hirokawa, Osamu Sadakane, Shuzo Sakata, Miquel Bosch, Yoshio Sakurai, Tetsuo Yamamori
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 6(9) 号: 9 ページ: 1-13
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0025283
  • 査読あり
• [雑誌論文] Roberto Sprea fico, and Rita Garbelli (2011)
  • 著者名/発表者名: Laura Rossini, Ramona F. Moroni, Laura Tassi, Akiya Watakabe, Tetsuo Yamamori
  • 雑誌名: Altered layer-specific gene expression in cortical samples from patients with temporal lobe epilepsy 巻: 52(10) 号: 10 ページ: 1928-1937
  • DOI: 10.1111/j.1528-1167.2011.03246.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Selective gene expression in regions of primate neocortex: Implications for cortical specialization (2011)
  • 著者名/発表者名: Tetsuo Yamamori
  • 雑誌名: Progress in Neurobiology 巻: 94(3) 号: 3 ページ: 201-222
  • DOI: 10.1016/j.pneurobio.2011.04.008
  • 査読あり
• [雑誌論文] A novel instrumented multipeg running wheel system, Step-Wheel, for monitoring and controlling complex sequential stepping in mice (2011)
  • 著者名/発表者名: Kitsukawa T
  • 雑誌名: J Neurophys iol 巻: 106 号: 1 ページ: 479-487
  • DOI: 10.1152/jn.00139.2011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fluorescent in situ hybridization technique for cell type identification and characterization in the central nervous system (2010)
  • 著者名/発表者名: Watakabe A
  • 雑誌名: Methods 巻: 52 ページ: 367-374
  • 査読あり
• [雑誌論文] Differential expression patterns of OCC1-related, extracellular matrix proteins in the lateral geniculate nucleus of macaque monkeys (2010)
  • 著者名/発表者名: Takahata T
  • 雑誌名: Journal of Chemical Neuroanatomy 巻: 40 ページ: 112-122
  • 査読あり
• [雑誌論文] Serotonin modulates fast-spiking interneuron and synchronous activity in the rat prefrontal cortex through 5-HT1A and 5-HT2A receptors (2010)
  • 著者名/発表者名: Puig MV
  • 雑誌名: The Journal of Neuroscience 巻: 30 ページ: 2211-2222
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prefrontal-enriched SLIT1 expression in Old World monkey cortex established during the postnatal development (2010)
  • 著者名/発表者名: Sasaki T
  • 雑誌名: Cerebral Cortex 巻: 20 ページ: 2496-2510
  • 査読あり
• [学会発表] Two-photon calcium imaging using genetically-encoded calcium indicator in primate neocortex (2015)
  • 著者名/発表者名: Sadakane O, Masamizu Y, Watakabe A, Terada S, Ohtsuka M, Takaji M, Mizukami H, Ozawa K, Kawasaki H, Matsuzaki M, Yamamori T
  • 学会等名: Neuroscience 2015
  • 発表場所: Chicago, USA
  • 年月日: 2015-10-17
  • 国際学会
• [学会発表] The function and the regulation of the genes selectively expressed in the primate neocortex. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yamamori, T
  • 学会等名: 中国神経科学学会
  • 発表場所: Wuzhen , China
  • 年月日: 2015-09-23
• [学会発表] マーモセット大脳皮質におけるGCaMPを用いた2光子カルシウムイメージング (2015)
  • 著者名/発表者名: 定金 理、正水 芳人、渡我部 昭哉、寺田 晋一郎、大塚 正成、高司 雅史、水上 浩明、小澤 敬也、河崎 洋志、松崎 政紀、山森 哲雄
  • 学会等名: 第38回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸コンベンションセンター（神戸市）
  • 年月日: 2015-07-28
• [学会発表] 発生過程のマウス脳に対する各AAVセロタイプ（1,2,8,9）およびレンチウィルスの感染特性の比較 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大塚 正成、水上 浩明、小澤 敬也、渡我部 昭哉、山森 哲雄
  • 学会等名: 第36回日本神経科学大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館（京都府）
• [学会発表] 霊長類脳における遺伝子操作法の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山森 哲雄
  • 学会等名: 第36回日本神経科学大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館（京都府）
• [学会発表] TET2重感染法(TEDI)を使った大脳皮質投射ニューロンサブタイプの同時標識 (2013)
  • 著者名/発表者名: 渡我部 昭哉、加藤 成樹、小林 和人、水上 浩明、小澤 敬也、山森 哲雄
  • 学会等名: 第36回日本神経科学大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館（京都府）
• [学会発表] マーモセット大脳皮質におけるスパインの生体内可視化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 定金 理、渡我部 昭哉、大塚 正成、高司 雅史、佐々木 哲也、笠井 昌俊、伊佐 正、鍋倉 淳一、水上 浩明、小澤 敬也、河崎 洋志、山森 哲雄
  • 学会等名: 第36回日本神経科学大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館（京都府）
• [学会発表] Gene manipulation in the marmoset brain (2013)
  • 著者名/発表者名: Tetsuo Yamamori
  • 学会等名: 第3回日本マーモセット研究会大会
  • 発表場所: 九州大学医学部「百年講堂」（福岡県）
• [学会発表] The ocular dominance column and gene expression upon light stimulation in the marmoset primary visual cortex. (2013)
  • 著者名/発表者名: 山森 哲雄
  • 学会等名: 国際シンポジウム「感覚受容と神経回路」
  • 発表場所: 東京大学（東京都）
• [学会発表] Dynamic changes of gene expression in the primary visual cortex revealed by monocular activation in adult marmosets. (2013)
  • 著者名/発表者名: 仲神 友貴，渡我部 昭哉，山森 哲雄
  • 学会等名: 国際シンポジウム「感覚受容と神経回路」
  • 発表場所: 東京大学（東京都）
• [学会発表] The ocular dominance column and gene expression upon light stimulation in the marmoset primary visual cortex. (2013)
  • 著者名/発表者名: 山森 哲雄
  • 学会等名: 第2回 日本マーモセット研究会 大会
  • 発表場所: 慶応義塾大学（東京都）
• [学会発表] マーモセット一次視覚野において光刺激で惹起される遺伝子群の経時的発現解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 仲神 友貴，渡我部 昭哉，山森 哲雄
  • 学会等名: 第35回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場（愛知県）
• [学会発表] Visualization of the cortical projection neuron subtypes by TET-double infection method (TEDI). (2012)
  • 著者名/発表者名: A. WATAKABE, S. KATO, K. KOBAYASHI, H. MIZUKAMI, K. OZAWA, T. YAMAMORI
  • 学会等名: Neuroscience 2012
  • 発表場所: Ernest N. Morial Convention Center (USA)
• [学会発表] Light induction causes dynamic alteration in the expression of activity-dependent genes in the marmoset primary visual cortex. (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. NAKAGAMI, A. WATAKABE, T. YAMAMORI
  • 学会等名: Neuroscience 2012
  • 発表場所: Ernest N. Morial Convention Center (USA)
• [学会発表] Lentivirus-mediated gene delivery of cortical area-specific promoter-eGFP to the marmoset monkey cortical slice culture (2011)
  • 著者名/発表者名: Katsusuke Hata
  • 学会等名: Neuroscience 2011
  • 発表場所: Walter E.Washington Convention Center (USA)
  • 年月日: 2011-11-15
• [学会発表] Comparison of layer 4 neurons in the primary visual cortex and the barrel cortex (2011)
  • 著者名/発表者名: Osamu Sadakane
  • 学会等名: Neuroscience 2011
  • 発表場所: Walter E.Washington Convention Center (USA)
  • 年月日: 2011-11-13
• [学会発表] Evolutionary changes in V1-selective gene expression in primate species (2011)
  • 著者名/発表者名: Toru Takahata
  • 学会等名: Neuroscience 2011
  • 発表場所: Walter E.Washington Convention Center (USA)
  • 年月日: 2011-11-13
• [学会発表] TET2重感染法(TEDI)による皮質視床投射ニューロン形態の可視化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 渡我部昭哉
  • 学会等名: 第34回日本神経科学大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • 年月日: 2011-09-17
• [学会発表] マウス初期感覚野入力層ニューロンの比較 (2011)
  • 著者名/発表者名: 定金理
  • 学会等名: 第34回日本神経科学大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • 年月日: 2011-09-17
• [学会発表] 霊長類大脳新皮質におけるSLIT1mRNA発現の発生変化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐々木哲也
  • 学会等名: 第34回日本神経科学大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • 年月日: 2011-09-17
• [学会発表] Neuronal oscillation and sensory-motor integration in superior colliculus (2010)
  • 著者名/発表者名: J.HIROKAWA
  • 学会等名: Neuroscience 2010
  • 発表場所: San Diego Convention Center (USA)
  • 年月日: 2010-11-17
• [学会発表] Tet-off lentiviral vectors drive high-level transgene expression in marmoset brains (2010)
  • 著者名/発表者名: A.WATAKABE
  • 学会等名: Neuroscience 2010
  • 発表場所: San Diego Convention Center (USA)
  • 年月日: 2010-11-16
• [学会発表] 霊長類前頭前皮質に強いSLIT1の発現パターンは生後発生で確立する (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐々木哲也
  • 学会等名: 第33回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸コンベンションセンター(兵庫県)
  • 年月日: 2010-09-03
• [学会発表] TET-OFFレンチウイルスベクターによるマーモセット脳への遺伝子導入 (2010)
  • 著者名/発表者名: 渡我部昭哉
  • 学会等名: 第33回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸コンベンションセンター(兵庫県)
  • 年月日: 2010-09-02
• [備考] 山森研究室 - 基礎生物学研究所
  • URL: http://www.nibb.ac.jp/divspe1/
• [備考] 山森研究室 - 基礎生物学研究所
  • URL: http://www.nibb.ac.jp/divspe1/
• [備考]
  • URL: http://www.nibb.ac.jp/~divspe1/
• [備考]
  • URL: http://www.nibb.ac.jp/~divspe1/