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長期記憶を制御する遺伝子発現機構の総合的研究

研究課題

研究課題/領域番号 10J04788
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 医化学一般
研究機関東京大学

研究代表者

川島 尚之  東京大学, 大学院・医学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2012年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2011年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2010年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワード前初期遺伝子 / 神経可塑性
研究概要

神経活動によって核内で引き起こされる前初期遺伝子群の誘導の様子を可視化することは、高次脳機能の根本的な原理を解明する上で不可欠である。研究代表者はこれまでに前初期遺伝子の一つであるArcの刺激誘導性を担うエンハンサーであるSAREを発見した(Kawashima, PNAS, 2009)。
本研究の目的は、前初期遺伝子の誘導を生体内で観察可能にし、更にはこの可視化した神経細胞を遺伝子工学的に操作する実験系を構築することである。研究代表者は研究計画の1年目に、SAREを用いた新規刺激誘導性プロモーターE-SAREを作成すると共にウイルスベクターの精製・脳内注入法を確立した。2年目には2光子顕微鏡によるウイルス感染細胞の神経細胞の生体内イメージング法及び解析法を確立した。これらの成果に基づき、研究計画の3年目には以下の成果を達成した。
成果1)E-SAREと、薬剤誘導性リコンビナーゼを組み合わせることで、マウスの外側膝状体における眼反応性特異的な細胞集団を標識し、その一次視覚野に至る長距離の軸索投射を生きた動物の脳内において可視化する実験に成功した。
成果2)カルシウムプローブGCaMPと、E-SAREの下流に発現させた蛍光レポーターの同時イメージングを行うことで、マウスの大脳皮質1次視覚野において特定の方位の視覚刺激に応答する経細胞をE-SAREにより特異的に標識することが可能であることを示した。
上記成果により、E-SAREが脳機能研究に汎用的かつ革新的な意義を持つ技術であることが示された。これにより、脳内の情報処理機構についての新しい知見がもたらされることが期待される。

報告書

(3件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2012 2011 2010

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (12件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Inverse synaptic tagging of inactive synapses via dynamic interaction of Arc/Arg3.1 with CaMKllβ2012

    • 著者名/発表者名
      奥野浩行, 他
    • 雑誌名

      Cell

      巻: 149 号: 4 ページ: 886-898

    • DOI

      10.1016/j.cell.2012.02.062

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 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

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synaptic Activity Responsive Element (SARE) : a unique genomic structure with an unusual sensitivity to neuronal activity2010

    • 著者名/発表者名
      Masatoshi Inoue, et al.
    • 雑誌名

      Communicative & Integrative Biology

      巻: 3 ページ: 443-446

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Visualization of an active ensemble of cortical neurons in vivo using a novel activity-dependent promoter E-SARE2012

    • 著者名/発表者名
      川島尚之, 他
    • 学会等名
      42^<th> Society for Neurosci ence meeting
    • 発表場所
      Ernest. E. Morial, Convention Center, USA
    • 年月日
      2012-10-15
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Identifying an active ensemble of cortical neurons in vivo using an enhanced synaptic activity-responsive element (E-SARE)2012

    • 著者名/発表者名
      川島尚之, 他
    • 学会等名
      第35回神経科学学会大会
    • 発表場所
      名古屋市, 名古屋国際会議場, 愛知県
    • 年月日
      2012-09-20
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Increased nuclear shuttling of CRTC1 enhances activity-regulated CREB-dependent gene expression and long-term memory formation2011

    • 著者名/発表者名
      野中美応, 他
    • 学会等名
      41^<th> Society for Neuroscience meeting
    • 発表場所
      Washington, Walter E.Washington Convention Center, USA
    • 年月日
      2011-11-15
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] シナプスから核へのシグナリングの解読Deciphering the signaling from the synapse to the nucleus2011

    • 著者名/発表者名
      尾藤晴彦, 他
    • 学会等名
      第34回日本神経科学学会年会
    • 発表場所
      横浜、パシフィコ横浜、神奈川県
    • 年月日
      2011-09-15
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Differential usage of the Arc/Arg3.1 gene promoter by the BDNF- and the neuronal activity-induced transcription activation in neurons2011

    • 著者名/発表者名
      津田正明, 他
    • 学会等名
      第34回日本神経科学学会年会
    • 発表場所
      横浜、パシフィコ横浜、神奈川県
    • 年月日
      2011-09-15
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Enhanced synaptic accumulation of activity-driven Arc protein during sensory deprivation in the mouse visual cortex2010

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Okuno, et al.
    • 学会等名
      40^<th> Society for Neuroscience meeting
    • 発表場所
      San Diego, San Diego Convention Center, USA
    • 年月日
      2010-11-17
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Tet-off lentiviral vectors drive high-level transgene expression in marmoset brains2010

    • 著者名/発表者名
      Akiya Wakatabe, et al.
    • 学会等名
      40^<th> Society for Neuroscience meeting
    • 発表場所
      San Diego, San Diego Convention Center, USA
    • 年月日
      2010-11-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Synaptic inactivity enhances postsynaptic contents of activity-induced Arc protein IN the neocortex2010

    • 著者名/発表者名
      奥野浩行, 他
    • 学会等名
      第33回日本神経科学学会年会
    • 発表場所
      神戸、神戸ポートアイランド
    • 年月日
      2010-09-04
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Molecular dissection of the critical role of CRTC1-CREB in regulating neuronal immediate early gene expression2010

    • 著者名/発表者名
      野中美応, 他
    • 学会等名
      第33回日本神経科学学会年会
    • 発表場所
      神戸、神戸ポートアイランド
    • 年月日
      2010-09-03
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Signaling from the synapse to the nucleus and back to the synapse2010

    • 著者名/発表者名
      尾藤晴彦, 他
    • 学会等名
      第33回日本神経科学学会年会
    • 発表場所
      神戸、神戸ポートアイランド
    • 年月日
      2010-09-02
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] TET-OFF lentiviral vectors drive high-level transgene expression in marmoset brains2010

    • 著者名/発表者名
      渡我部昭哉, 他
    • 学会等名
      第33回日本神経科学学会年会
    • 発表場所
      神戸、神戸ポートアイランド
    • 年月日
      2010-09-02
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] TET-OFF LENTIVIRAL VECTORS DRIVE HIGH-LEVEL TRANSGENE EXPRESSION IN MARMOSET BRAINS2010

    • 著者名/発表者名
      渡我部昭哉, 他
    • 学会等名
      第16回日本遺伝子治療学会年次学術集会
    • 発表場所
      宇都宮、栃木県総合文化センター
    • 年月日
      2010-07-01
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [産業財産権] 神経活動依存的プロモータ活性を有するDNA、及びこれを含むベクター2012

    • 発明者名
      尾藤晴彦、奥野浩行、川島尚之
    • 権利者名
      東京大学
    • 産業財産権番号
      2012-205892
    • 出願年月日
      2012-09-19
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [産業財産権] 画像処理装置及びプログラム2012

    • 発明者名
      尾藤晴彦、川島尚之
    • 権利者名
      東京大学
    • 産業財産権番号
      2012-170548
    • 出願年月日
      2012-07-31
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2010-12-03   更新日: 2024-03-26  

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