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大脳皮質における層特異的な回路形成の分子機構

研究課題

研究課題/領域番号 15300107
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 神経科学一般
研究機関大阪大学

研究代表者

山本 亘彦  大阪大学, 大学院・生命機能研究科, 教授 (00191429)

研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
16,600千円 (直接経費: 16,600千円)
2005年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2004年度: 4,900千円 (直接経費: 4,900千円)
2003年度: 9,000千円 (直接経費: 9,000千円)
キーワード大脳皮質 / 視床 / 層特異性 / 軸索誘導 / 細胞分化 / 転写調節因子 / 接着因子 / 発生 / 遺伝子発現 / カドヘリン / 細胞移動 / 大脳 / 投射ニューロン / ER81 / 軸策誘導 / 遺伝子 / 軸索 / 培養法 / リソグラフ / 膜タンパク
研究概要

大脳皮質は特徴的な6層の細胞層から構成され、その層構造に基づいて神経回路が構築されている。同じ層にはサイズや形態が似た細胞が集合し、それらは神経結合においても同じ特徴を有する。このような層特異性は大脳だけではなく、他の神経系においても広く見られることから、中枢神経系の機能構築、それに基づく回路形成の一つの原則となっていると考えられる。これまでの発生学的な研究や申請者らのin vitro標本を用いた研究から、各々の層の細胞は特定の入出力回路を形成するための標的認識機構を有することが明らかになっている(Yamamoto et al.,1989,1992,1995)。さらに、この標的認識機構は大脳皮質に層特異的に発現する分子によって制御されることが明らかになってきた(Yamamoto et al.,1997,2000a,2000b ; Takemoto et al.,2002 ; Yamamoto 2002)。しかしながら、その分子機構については依然不明な点が多い。
本研究においては発生期大脳皮質において層特異的に発現する遺伝子を得て、神経回路形成との関連性を明らかにすることを目指した。そのために、層を切り分けて微量なRNAを抽出し、サブトラクションライブラリーの作製、スクリーニングを行った。その結果、4層と5層それぞれに特異的に発現する転写調節因子や細胞表面分子を得ることに成功した。また、モノクローナル抗体法を用いて、皮質神経回路形成に関与する分子として接着因子cadherinファミリーに属する分子が層特異的に発現することを見出した。加えて、これら層特異的に発現する分子の作用について検討を加え、大脳皮質の回路形成に層特異的分子が果す役割を明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2006 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (15件) 文献書誌 (3件)

  • [雑誌論文] ER81 is expressed in a subpopulation of layer 5 neurons in rodent and prim ate neocortices2006

    • 著者名/発表者名
      Yoneshima et al.
    • 雑誌名

      Neuroscience 137

      ページ: 401-412

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] ER81 is expressed in a subpopulation of layer 5 neurons in rodent and primate neocortices.2006

    • 著者名/発表者名
      Yoneshima H, Yamasaki S, Voelker CCJ, Molnar Z, Christophe E, Audinat E, Takemoto M, Nishiwaki M, Fujita I, Yamamoto N
    • 雑誌名

      Neuroscience 137

      ページ: 401-412

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Er81 is expressed in a subpopulation of layer 5 neurons in rodent and primate neocortices2006

    • 著者名/発表者名
      Yoneshima et al.
    • 雑誌名

      Neuroscience 137

      ページ: 401-412

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Activity-dependence of cortical axon branch formation : A morphological and electrophysiological study using organotypic slice cultures2005

    • 著者名/発表者名
      Uesaka et al.
    • 雑誌名

      J Neurosci 25

      ページ: 1-9

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Formation of the thalamocortical projection regulated differentially by BDNF- and NT-3-mediated signaling2005

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, Hanamura
    • 雑誌名

      Rev Neurosci 16

      ページ: 223-31

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Activity-dependence of cortical axon branch formation : A morphological and electrophysiological study using organotypic slice cultures.2005

    • 著者名/発表者名
      Uesaka, N, Hirai S, Maruyama T, Ruthazer E, Yamamoto N
    • 雑誌名

      J Neurosci 25

      ページ: 1-9

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Formation of the thalamocortical projection regulated differentially by BDNF- and NT-3-mediated signaling.2005

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto N, Hanamura K
    • 雑誌名

      Rev Neurosci 16

      ページ: 223-231

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A molecular model for axon guidance based on cross talk between rho GTPases2005

    • 著者名/発表者名
      Sakumra et al.
    • 雑誌名

      Biophys J 89

      ページ: 812-822

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Activity-dependence of cortical axon branch formation : A morphological and electrophysiological study2005

    • 著者名/発表者名
      Uesaka, N et al.
    • 雑誌名

      J.Neurosci. 25

      ページ: 1-9

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] BDNF and NT-3 promote thalamocortical axon growth with distinct substrate and temporal dependency.2004

    • 著者名/発表者名
      Hanamura et al.
    • 雑誌名

      Eur J Neurosci 19

      ページ: 1485-1493

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Identification of the genes that are expressed in the upper layers of the neocortex2004

    • 著者名/発表者名
      Zhong et al.
    • 雑誌名

      Cereb Cortex 14

      ページ: 1144-1152

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] BDNF and NT-3 promote thalamocortical axon growth with distinct substrate and temporal dependency.2004

    • 著者名/発表者名
      Hanamura K, Harada A, Katoh Semba R, Murakami F, Yamamoto N
    • 雑誌名

      Eur J Neurosci 19

      ページ: 1485-1493

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Identification of the genes that are expressed in the upper layers of the neocortex.2004

    • 著者名/発表者名
      Zhong Y, Takemoto' M, Fukuda T, Hattori Y, Murakami F, Nakajima D, Nakayama M, Yamamoto N
    • 雑誌名

      Cerebral Cortex 14

      ページ: 1144-1152

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] BDNF and NT-3 promote thalamocortical axon growth with distinct substrate and temporal dependency2004

    • 著者名/発表者名
      Hanamura, K et al.
    • 雑誌名

      Eu.r.J.Neurosci 19

      ページ: 1485-1493

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Identification of the genes that are expressed in the upper lavers of the neocortex.2004

    • 著者名/発表者名
      Zhong, Y et al.
    • 雑誌名

      Cerebral Cortex 14

      ページ: 1144-1152

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Hanamura, K: "BDNF and NT-3 promote thalamocortical axon growth with distinct substrate and temporal dependency"Eur.J.Neurosci.. (in press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Molnar, Z: "Development of functional thalamocortical synapses studied with current source-density analysis in whole forebrain slices in the rat"Brain Res.Bull.. 60. 355-371 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Yamamoto, N.: "Wiring of the brain by a range of guidance cues"Prog.Neurobiol.. 68. 393-407 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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