脳科学の先端的研究

• 研究課題/領域番号: 12209001
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 井原 康夫 東京大学, 大学院医学系研究科, 教授 (60114386)
• 研究分担者: 桝 正幸 筑波大学, 大学院人間総合科学研究科, 教授 (20243032) ; 津本 忠治 大阪大学, 大学院医学系研究科, 教授 (50028619) ; 辻 省次 東京大学, 医学部附属病院, 教授 (70150612) ; 丹治 順 東北大学, 大学院医学系研究科, 教授 (10001885) ; 荒井 啓行 東北大学, 大学院医学系研究科, 教授 (30261613) ; 三品 昌美 東京大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (80144351) ; 塚田 稔 玉川大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80074392) ; 彦坂 興秀 順天堂大学, 医学部, 教授 (70120300)
• 研究期間 (年度): 2000 – 2005
• 研究課題ステータス: 完了 (2005年度)
• 配分額: 1,558,200千円 (直接経費: 1,558,200千円); 2005年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円); 2004年度: 360,400千円 (直接経費: 360,400千円); 2003年度: 371,700千円 (直接経費: 371,700千円); 2002年度: 401,600千円 (直接経費: 401,600千円); 2001年度: 421,500千円 (直接経費: 421,500千円)
• キーワード: Neurogenesis / Guidance molecules / BDNF and visual center / Alzheimer's disease / Spinal and bulbar muscular atrophy / Polyglutamine diseases / Higher cortical function / Plasticity of the neuron / 脳の発生・発達 / アルツハイマー病 / 神経変性疾患 / 神経可塑性 / システム回路とモデル / 神経軸索伸長 / 沈黙シナプス / 画像化 / 遺伝的危険因子 / ポリグルタミン病 / 治療 / 高次機能 / 神経栄養因子 / γセクレターゼ / 筋萎縮性側索硬化症 / 行動制御機構 / 神経発生 / ガイダンス分子 / 神経伝達 / 膜内切断 / ガンマセクレターゼ / SBMA / 去勢 / 運動前野 / アミロイド前駆体 / Parkin / Friedreich様失調症 / 運転前野 / 視床 / 神経幹細胞 / シナプス / アミロイド / FTDP-17 / polyglutamine / 神経回路網

研究概要

「先端脳」の5年間を振り返ると、インパクトの大きい優れた業績が多数出版され、わが国の神経科学のレベルの高さを示し得たと考えている。目標設定型の班研究として開始され、研究者の方で戸惑いがあったが、開始時に設定された目標は大体に置いて到達されたと判断している。特に、A01における中福雅人(東大・医学系研究科)による脳虚血後のneuronal progenitor cell刺激による神経細胞再生の試み(brain repairと称されている)、同貝淵耕三(名大・医学系研究科)によるガイダンス分子の機能同定、A03の西道隆臣(理研)によるAβ分解酵素としてのネプリライシンの発見A04の祖父江元(名大・医学系研究科)によるX-linked spinobulbar muscular atrophy(SBMA)のchemical castrationによる治療法の開発および臨床応用、は際だったものである。またB02の丹治順(東北大・医学系研究科)によるサルをモデルとした高次機能解明は、「先端脳」を代表する成果である。さらにゲノム班による日本人の遺伝的危険因子の同定は、今後のこのような班研究の指針とすべく高く評されるだろう。
一般に異分野の交流の必要性が唱えられるが、このような大型の(異分野を含んだ)班がない限り、またそのような班の一員にならない限り、そのような機会に巡り会うことはできない(自らすすんでその機会をつくることはほとんどない)と思われる。すなわち、「先端脳」が選りすぐった研究者たちに異分野交流の場を、体制として与えている点は充分に評価すべきであろう。この点は、顕著な業績をあげたA11班に関してとくにあてはまる。A11は「神経発生」をいうくくりであり、学会において必ずしも「神経発生」に特化したものはなかった。「先端脳」がこれまで相互作用がなかった研究者たちにその場を与え、大きな成果をあげた代表例である。

研究成果

• [雑誌論文] Longer forms of amyloid β-protein : implications for the mechanism of intram embranous cleavage by γ-secretase. (2005)
  • 著者名/発表者名: Qi-Takahara Y, Morishima-Kawashima M, Tanimura Y, Hirotani N, Horikoshi Y, Maeda M, Saido TC, Ihara Y
  • 雑誌名: J Neurosci 25 ページ: 436-445
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Identification and differential expression of multiple isoforms of mouse Ccd1 (Coiled-coil-DIX1), a positive regulator of Wnt signaling (2005)
  • 著者名/発表者名: Shiomi K, Kanemoto M, Keino-Masu K, Yoshida S, Soma K, Masu M
  • 雑誌名: Mol Brain Res 135 ページ: 169-180
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Longer forms of amyloid (3-protein : implications for the mechanism of intramembranous cleavage by y-secretase. (2005)
  • 著者名/発表者名: Qi-Takahara Y, Morishima-Kawashima M, Tanimura Y, Hirotani N, Horikoshi Y, Maeda M, Saido TC, Ihara Y
  • 雑誌名: J.Neurosci. 25 ページ: 436-445
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Identification and differential expression of multiple isoforms of mouse Ccd1 (Coiled-coil-DIX1), a positive regulator of Wnt signaling. (2005)
  • 著者名/発表者名: Shiomi K, Kanemoto M, Keino-Masu K, Yoshida S, Soma K, Masu M
  • 雑誌名: Mol.Brain Res. 135 ページ: 436-445
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Longer forms of amyloid β-protein : implications for the mechanism of intramembranous cleavage by γ-secretase. (2005)
  • 著者名/発表者名: Qi-Takahara Y, Morishima-Kawashima M, Tanimura Y, Hirotani N, Horikoshi Y, Maeda M, Saido TC, Ihara Y
  • 雑誌名: J Neurosci 25 ページ: 436-445
• [雑誌論文] RNAi-induced gene silencing by local electroporation in targeting brain region. (2005)
  • 著者名/発表者名: Akaneya Y, Jiang B, Tsumoto T
  • 雑誌名: J Neurophysiol 93 ページ: 594-602
• [雑誌論文] Interference of CREB-dependent transcriptional activation by expanded polyglutamine stretches - Augmentation of transcriptional activation as a potential therapeutic strategy for polyglutamine diseases (2005)
  • 著者名/発表者名: Shimohata M, Shimohata T, Igarashi S, Naruse S, Tsuji S
  • 雑誌名: J Neurochem 93 ページ: 654-663
• [雑誌論文] Control of synaptic connection by glutamate receptor δ2 in the adult cerebellum. (2005)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi T, Miyazaki T, Watanabe M, Mori H, Sakimura K, Mishina M
  • 雑誌名: J Neurosci 25 ページ: 2146-2156
• [雑誌論文] Design of a head fixation device for experiments in behaving monkeys. (2005)
  • 著者名/発表者名: Isoda M, Tsutsui K, Katsuyama N, Naganuma T, Saito N, Furusawa Y, Mushake H, Taira M, Tanji J
  • 雑誌名: J Neurosci Methods 141 ページ: 277-282
• [雑誌論文] Identification and differential expression of multiple isoforms of mouse Ccd1 (Coiled-coil-DIX1), a positive regulator of Wnt signaling. (2005)
  • 著者名/発表者名: Shiomi K, Kanemoto M, Keino-Masu K, Yoshida S, Soma K, Masu M
  • 雑誌名: Mol Brain Res (in press)
• [雑誌論文] Brain-derived neurotrophic factor increases inhibitory synapses, revealed in solitary neurons cultured from rat visual cortex. (2004)
  • 著者名/発表者名: Palizvan MR, Sohya K, Kohara K, Maruyama A, Yasuda H, Kimura F, Tsumoto T
  • 雑誌名: Neuroscience 126 ページ: 955-966
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Aprataxin, the causative protein for early-onset ataxia with ocular motor apraxia and hypoalbuminemia, is a nuclear protein with a potential role as a nucleotide repair protein (2004)
  • 著者名/発表者名: Sano Y, Date H, Igarashi S, Onodera O, Oyake M, Takahashi T, Hayashi S, Morimatsu M, Takahashi H, Makifuchi T, Fukuhara N, Tsuji S
  • 雑誌名: Ann Neurol 55 ページ: 241-249
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Area-selective neuronal activity in the dorsolateral prefrontal cortex for information retrieval and action planning. (2004)
  • 著者名/発表者名: Hoshi E, Tanji J
  • 雑誌名: J Neurophysiol 91 ページ: 2707-2722
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Effects of brain-penetrating ACE inhibitors on Alzheimer's disease progression. (2004)
  • 著者名/発表者名: Ohrui T, Tomita N, Satoh-Nakagawa T, Matsui T, Maruyama M, Niwa K, Arai H, Sasaki H
  • 雑誌名: Neurology 63 ページ: 1324-1325
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Aprataxin, the causative protein for early-onset ataxia with ocular motor apraxia and hypoalbuminemia, is a nuclear protein with a potential role as a nucleotide repair protein. (2004)
  • 著者名/発表者名: Sano Y, Date H, Igarashi S, Onodera O, Oyake M, Takahashi T, Hayashi S, Morimatsu M, Takahashi H, Makifuchi T, Fukuhara N, Tsuji S
  • 雑誌名: Ann.Neurol. 55 ページ: 241-249
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Area-selective neuronal activity in the dorsolateral prefrontal cortex for information retrieval and action planning. (2004)
  • 著者名/発表者名: Hoshi E, Tanji J
  • 雑誌名: J.Neurophysiol. 91 ページ: 2707-2722
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Aprataxin, the causative protein for early-onset ataxia with ocular motor apraxia and hypoalbuminemia, is a nuclear protein with a potential role as a nucleotide repair protein. (2004)
  • 著者名/発表者名: Sano Y, Date H, Igarashi S, Onodera O, Oyake M, Takahashi T, Hayashi S, Morimatsu M, Takahashi H, Makifuchi T, Fukuhara N, Tsuji S
  • 雑誌名: Ann Neurol 55 ページ: 241-249
• [雑誌論文] A transposon-mediated gene trap approach identifies developmentally regulated genes in zebrafish. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kawakami K, Takeda H, Kawakami N, Kobayashi M, Matsuda N, Mishina M
  • 雑誌名: Dev Cell 7 ページ: 133-144
• [図書] 脳はどこまでわかったか(井原康夫編) (2005)
  • 著者名/発表者名: 桝 正幸ほか
  • 総ページ数: 310
  • 出版者: 朝日新聞社
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [図書] What do we know about the brain? (ed. Ihara Y) (2005)
  • 著者名/発表者名: Masu M.et al.
  • 総ページ数: 310
  • 出版者: Asahi Publisher, Tokyo
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Shiomi K., Uchida H., Keino-Masu K., Masu M.: "Ccd1, a novel protein with a DIX domain, is a positive regulator in the Wnt signaling during zebrafish neural patterning"Curr.Biol. 13. 37-77 (2003)
• [文献書誌] Itami C., Kimura F., Kohno T., Matsuoka M., Ichikawa M., Tsumoto T., Nakamura S.: "Brain-derived neurotrophic factor-dependent unmasking of "silent" synapses in the developing mouse barrel cortex"Proc Natl Acad Sci USA. 100. 13069-13074 (2003)
• [文献書誌] Sato T., Dohmae N., Qi Y., Kakuda N., Misonou H., Mitsumori R., Maruyama H., Koo EH., Haass C., Takio K., Morishima-Kawashima M., Ishiura S., Ihara Y.: "Potential link between amyloid beta-protein 42 and C-terminal fragment gamma 49-99 of beta-amyloid precursor protein"J Biol Chem. 278. 24294-24301 (2003)
• [文献書誌] Hara K., Fukushima T., Suzuki T., Shimohata T., Oyake M., Ishiguro H., Hirota K., Miyashita A., Kuwano R., Kurisaki H., Yomono H., Goto J., Kanazawa I., Tsuji S.: "Japanese SCA families with an unusual phenotype linked to a locus overlapping with SCA15 locus"Neurology. 62. 648-651 (2004)
• [文献書誌] Inoue M., Mishina M., Ueda H.: "Locus-specific rescue of GluRepsilon1 NMDA receptors in mutant mice identifies the brain regions important for morphine tolerance and dependence"J Neurosci. 23. 6529-6536 (2003)
• [文献書誌] Isoda M., Tanji J.: "Participation of the primate presupplementary motor area insequencing multiple saccades"J Neurophysiol. (in press).
• [文献書誌] Qi Y, Morishima-Kawashima M, Sato T, Mitsumori R, Ihara Y: "Distinct mechanisms by mutant presenilin 1 and 2 leading to increased intracellular levels of amyloid β-protein 42 in Chinese hamster ovary cells"Biochemistry. 42. 1042-1052 (2003)
• [文献書誌] Ohshima M, Hata Y, Ichisaka S, Wakita M, Fukuda M, Kameyama K, Tsumoto T: "Chronic electrical stimulation of afferents from one eye changes ocular dominance of visual cortical neurons in kittens"J Neurophysiol. 88. 2147-2151 (2002)
• [文献書誌] Arai A, Tanaka K, Ikeuchi T, Igarashi S, Kobayashi H, Asaka T, Date H, Saito M, Tanaka H, Kawasaki S, Uyama E, Mizusawa H, Fukuhara N, Tsuji S: "A novel mutation in the GNE gene and a linkage disequilibrium in Japanese pedigrees"Ann Neurol. 52. 516-519 (2002)
• [文献書誌] Tokuoka H, Yoshida T, Matsuda N, Mishina M: "Regulation by glycogen synthase kinase-3beta of the arborization field and maturation of retinotectal projection in zebrafish"J Neurosci. 22. 10324-10332 (2002)
• [文献書誌] Isoda M, Tanji J: "Cellular activity in the supplementary eye field during sequential performance of multiple saccades"J Neurophysiol. 88. 3541-3545 (2002)
• [文献書誌] Takahashi S, Sakurai Y, Tsukada M, Anzai Y: "Classification of neuronal activities from tetrode recordings using independent component analysis"Neurocomputing. 49. 289-298 (2002)
• [文献書誌] Gu Y, Misoinou H, Sato T, Dohmae N, Takio K, Ihara Y: "Distinct intramembrane cleavage of the beta-amyloid precursor protein family resembling gamma-secretase-like cleavage of Notch"Journal of Biological Chemistry. 276. 35235-35238 (2001)
• [文献書誌] Jiang B, Akaneya Y, Ohshima M, Ichisaka S, Hata Y, Tsumoto T: "Brain-derived neurotrophic factor induces long-lasting potentiation of synaptic transmission in visual cortex in vivo in young rats, but not in the adult"European Journal of Neuroscience. 14. 1219-1228 (2001)
• [文献書誌] Date H, Onodera O, Tanaka H, Iwabuchi K, Uekawa K, Igarashi S, et al.: "Early-onset ataxia with ocular motor apraxia and hypoalbuminemia is caused by mutations in a new HIT superfamily gene"Nature Genetics. 29. 184-188 (2001)
• [文献書誌] Nakamura K, Manabe T, Watanabe M, Mamiya T, Ichikawa R, Kiyama Y, et al.: "Enhancement of hippocampal LTP, reference memory and sensorimotor gating in mutant mice lacking a telencephalon-specific cell adhesion molecule"European Journal of Neuroscience. 13. 179-189 (2001)
• [文献書誌] Nakahara H, Doya K, Hikosaka O: "Parallel cortico-basal ganglia mechanisms for acquisition and execution of visuomotor sequences-A computational approach"Journal of Cognitive Neuroscience. 13. 1-22 (2001)
• [文献書誌] Kobayashi Y, Shimazaki H, Aihara T, Tukada M: "Spatial distributions of hippocampal LTP/LTD induced elecrically from Schaffercollaterals and stratum oriens with relative timing"Brain Neural networks. 8. 57-64 (2001)
• [文献書誌] Gu Y,Hamajima N,Ihara Y: "Neurofibrillary tangle-associated collapsin response mediator protein-2 (CRMP-2) is highly phosphorylated on Thr-509, Ser-518 and Ser-522"Biochemistry. 39. 4267-4275 (2000)
• [文献書誌] Sawamura N, et al.: "Mutant-presenilin 2-transgenic mice : A large increase in the levels of Aβ42 is presumably associated with the low-density membrane domain that contains decreased levels of glycerophospholipids and sphingomyelin."J.Biol.Chem.. 275. 27901-27908 (2000)
• [文献書誌] Hata Y, et al.: "Brain-derived neurotrophic factor prevents expands ocular dominance columns in visual cortex in monocularly deprived and non-deprived kittens, but does not in adult cats."J.Neurosci.. 20. RC571-575 (2000)
• [文献書誌] Kumura E, et al.: "Brain-derived neurotrophic factor blocks long-term depression in solitary neurones cultured from rat visual cortex."J.Physiol.(Lond). 524. 195-204 (2000)
• [文献書誌] Wakabayashi K, et al.: "Synphilin-1 is present in Lewy bodies in Parkinson's Disease"Ann Neurol. 47. 521-523 (2000)
• [文献書誌] Maruyama M, et al.: "Novel mutations, pseudo-dominant inheritance, and possible familial affects in patients with autosomal rececssive juvenile parkinsonism"Ann.Neurol.. 48. 245-250 (2000)
• [文献書誌] Hironaka K, et al.: "The protein-tyrosine phosphatase PTPMEG interacts with glutamate receptor d2 and e subunits"J.Biol.Chem.. 275. 16167-16173 (2000)
• [文献書誌] Matsuda I,Mishina M.: "Identification of a juxtamembrane segment of the glutamate receptor delta2 subunit required for the plasma membrane localization"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 275. 565-571 (2000)
• [文献書誌] Sakai K, et al.: "What and when : parallel and convergent processing in motor control"J.Neurosci.. 20. 2691-2700 (2000)
• [文献書誌] Rand MK, et al.: "Characteristics of sequential movements during early learning period in monkeys"Exp.Brain.Res.. 131. 293-304 (2000)
• [文献書誌] Matsuda H, et al.: "Chaotic stimulus dependent long-term potentiation in the hippocampal CA1 area."Biosystems. 58. 273-279 (2000)