脊椎動物に普遍的な小脳神経回路形成機構の解析

• 研究課題/領域番号: 15H04376
• 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: 発生生物学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 日比 正彦 名古屋大学, 生物機能開発利用研究センター, 教授 (40273627)
• 連携研究者: 竹内 未紀 名古屋大学, 生物機能開発利用研究センター, 研究員 (60625127)
• 研究協力者: 清水 貴史 名古屋大学, 生物機能開発利用研究センター, 准教授 (50324760)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 16,120千円 (直接経費: 12,400千円、間接経費: 3,720千円); 2017年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2016年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2015年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
• キーワード: 小脳 / 神経回路形成 / ゼブラフィッシュ / 神経発生 / 神経分化 / 層形成 / 転写因子 / 可視化 / 発生・分化 / 神経科学 / 脳・神経 / 遺伝学 / 遺伝子 / 蛍光タンパク質 / 変異体 / イメージング

研究成果の概要

ゼブラフィッシュを用いて（１）RNA-seq解析により小脳顆粒細胞およびプルキンエ細胞に発現する遺伝子を同定した。（２）Contactin1bが運動学習及び運動制御の神経回路形成に関与すること、（３）Reelinシグナルがプルキンエ細胞と中脳視蓋I型ニューロンの細胞移動を制御し、Reelinタンパク質は軸索輸送されること、（４）転写因子Ptf1aとGsx2が下オリーブ核ニューロン分化に関与し、gsx2遺伝子発現がレチノイン酸シグナルにより制御されること、（５）転写因子Foxp1bとFoxp4及び転写共抑制因子Skor1bとSkor2がプルキンエ細胞分化のマスター制御因子であることを見出した。

研究成果

• [国際共同研究] Fred Hutchinson Cancer Research Center(米国)
• [国際共同研究] コロンビア大学(米国)
• [国際共同研究] 国立がん研究所(韓国)
• [国際共同研究]
• [雑誌論文] Multiple zebrafish atoh1 genes specify a diversity of neuronal types in the zebrafish cerebellum (2018)
  • 著者名/発表者名: Kidwell Chelsea U.、Su Chen-Ying、Hibi Masahiko、Moens Cecilia B.
  • 雑誌名: Developmental Biology 巻: 印刷中 号: 1 ページ: 44-56
  • DOI: 10.1016/j.ydbio.2018.03.004
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Roles of maternal wnt8a transcripts in axis formation in zebrafish (2018)
  • 著者名/発表者名: Hino Hiromu、Nakanishi Akiko、Seki Ryoko、Aoki Tsubasa、Yamaha Etsuro、Kawahara Atsuo、Shimizu Takashi、Hibi Masahiko
  • 雑誌名: Developmental Biology 巻: 434 号: 1 ページ: 96-107
  • DOI: 10.1016/j.ydbio.2017.11.016
  • NAID: 120006808763
  • 査読あり
• [雑誌論文] Granule cells control recovery from classical conditioned fear responses in the zebrafish cerebellum (2017)
  • 著者名/発表者名: Matsuda, K., Yoshida, M., Kawakami, K., Hibi, M., and Shimizu. T.
  • 雑誌名: Scientific reports 巻: 7 号: 1 ページ: 11865-11865
  • DOI: 10.1038/s41598-017-10794-0
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Medaka and zebrafish contactin1 mutants as a model for understanding neural circuits for motor coordination (2017)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi Miki、Inoue Chikako、Goshima Akiko、Nagao Yusuke、Shimizu Koichi、Miyamoto Hiroki、Shimizu Takashi、Hashimoto Hisashi、Yonemura Shigenobu、Kawahara Atsuo、Hirata Yutaka、Yoshida Masayuki、Hibi Masahiko
  • 雑誌名: Genes to Cells 巻: 22 号: 8 ページ: 723-741
  • DOI: 10.1111/gtc.12509
  • NAID: 120006367981
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Evolutionary mechanisms that generate morphology and neural-circuit diversity of the cerebellum. (2017)
  • 著者名/発表者名: Hibi M, Matsuda K, Takeuchi M, Shimizu T, Murakami Y.
  • 雑誌名: Development, Growth & Differentiation 巻: 印刷中 号: 4 ページ: 228-243
  • DOI: 10.1111/dgd.12349
  • NAID: 120006406681
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Oncogenic role of rab escort protein 1 through EGFR and STAT3 pathway. (2017)
  • 著者名/発表者名: Yun UJ, Sung JY, Park SY, Ye SK, Shim J, Lee JS, Hibi M, Bae YK, Kim YN.
  • 雑誌名: Cell Death & Disease 巻: 8 号: 2 ページ: e2621-e2621
  • DOI: 10.1038/cddis.2017.50
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] REP1 inhibits FOXO3-mediated apoptosis to promote cancer cell survival. (2017)
  • 著者名/発表者名: Song KH, Woo SR, Chung JY, Lee HJ, Oh SJ, Hong SO, Shim J, Kim YN, Rho SB, Hong SM, Cho H, Hibi M, Bae DJ, Kim SY, Kim MG, Kim TW, Bae YK.
  • 雑誌名: Cell Death & Disease 巻: 8 号: 1 ページ: e2536-e2536
  • DOI: 10.1038/cddis.2016.462
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Gene expression profiling of granule cells and Purkinje cells in the zebrafish cerebellum. (2017)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi M, Yamaguchi S, Sakakibara Y, Hayashi T, Matsuda K, Hara Y, Tanegashima C, Shimizu T, Kuraku S, Hibi M.
  • 雑誌名: Journal of Comparative Neurology 巻: 525 号: 7 ページ: 1558-1585
  • DOI: 10.1002/cne.24114
  • NAID: 120006369328
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Osteocrin, a secretory peptide from heart, contributes to cranial osteogenesis in zebrafish (2016)
  • 著者名/発表者名: Chiba A, Watanabe-Takano H, Terai K, Fukui H, Miyazaki T, Uemura M, Hashimoto H, Hibi M, Fukuhara S, Mochizuki N
  • 雑誌名: Development 巻: 144 ページ: 334-344
  • DOI: 10.1242/dev.143354
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Responses of cerebellar Purkinje cells during fictive optomotor behavior in larval zebrafish. (2016)
  • 著者名/発表者名: Scalise K, Shimizu T, Hibi M, Sawtell NB.
  • 雑誌名: Journal of Neurophysiology 巻: 116 号: 5 ページ: 2067-2080
  • DOI: 10.1152/jn.00042.2016
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] ype IV collagen controls the axogenesis of cereberr granule cells by regulating basement membrane integrity in zebrafish. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi, M., Yamaguchi, S., Yonemura, S., Kakiguchi, K., Sato, Y., Higashiyama, T., Shimizu, T., and, Hibi, M.
  • 雑誌名: PLoS genet. 巻: 11 号: 10 ページ: e1005587-e1005587
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1005587
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] PRMT8 as a phospholipase regulates Purkinje cell dendritic arborization and motor coordination. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kim, J.D., Park, K.E., Ishida, J., Kako, K., Hamada, J., Kani, S., Takeuchi, M., Namiki, K., Fukui, H., Fukuhara, S., Hibi, M,. Kobayashi, M., Kanaho, Y., Kasuya, Y., Mochizuki, N., Fukamizu, A.
  • 雑誌名: Sci. Adv. 巻: 1 号: 11
  • DOI: 10.1126/sciadv.1500615
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Roles of cerebellar neural circuits in classical fear conditioning. (2017)
  • 著者名/発表者名: Hibi M, Matsuda K, Yoshida M, Kawakami K, Shimizu T.
  • 学会等名: International Workshop on Zebrafish Neural Circuits and Behavior.
  • 国際学会
• [学会発表] Formation and function of cerebellar neural circuits in zebrafish. (2017)
  • 著者名/発表者名: Hibi M, Takeuchi M, Matsuda K, Ito T, Nimura T, Hara Y, Kuraku S, Kawakami K, Yoshida M, Shimizu T.
  • 学会等名: 第23回小型魚類研究会
  • 招待講演
• [学会発表] Cerebellar neural circuitry is involved in the classical fear conditioning in zebrafish. (2017)
  • 著者名/発表者名: Matsuda K, Yoshida M, Kawakami K, Hibi M, Shimizu T.
  • 学会等名: 第2回モナッシュ大学脳科学研究所－富山大学理学部国際シンポジウム「神経行動学の最新動向」
  • 国際学会
• [学会発表] Transcriptome and functional analyses of genes expressed in cerebellar granule cells in zebrafish. (2017)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi M, Yamaguchi S, Sakakibara Y, Hayashi T, Matsuda K, Hara Y, Hayashi T, Kuraku S, Shimizu T, Hibi M
  • 学会等名: 第23回小型魚類研究会
• [学会発表] The cerebellar granule cells control the recovery from classical conditioned fear responses in zebrafish. (2017)
  • 著者名/発表者名: Shimizu T, Matsuda K, Yoshida M, Kawakami K, Hibi M.
  • 学会等名: 第40回日本神経科学大会
• [学会発表] Roles of Ptf1a and Gsx2 in development of inferior olive nucleus neurons in zebrafish. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ito T, Takeuchi M, Sakagami M, Asakawa K, Kawakami K., Shimizu T, Hibi M.
  • 学会等名: 第50回日本発生生物学会大会
• [学会発表] Reelin signaling is involved in layer and neural circuit formation in the cerebellum and the optic tectum in zebrafish. (2017)
  • 著者名/発表者名: Nimura T, Di Donato V, Hayashi T, Takeuchi M, Shimizu T, Del Bene F, Hibi M.
  • 学会等名: 第50回日本発生生物学会大会
• [学会発表] How did the weakly electric mormyrid fish Gnathonemus petersii evolve a large and foliated cerebellum? (2017)
  • 著者名/発表者名: Matsuda K, Sakakibara Y, Hara Y, Kuraku S, Shimizu T, Hibi M.
  • 学会等名: 第50回日本発生生物学会大会
• [学会発表] 真骨魚類から見た小脳の進化と発生 (2016)
  • 著者名/発表者名: 日比正彦、竹内未紀、松田光司、原雄一郎、榊原考将、種子島千春、山口信悟、吉田将之、工樂樹洋、清水貴史
  • 学会等名: 日本進化学会第18回大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2016-08-25
  • 招待講演
• [学会発表] Role of Contactin1 in neural network formation for motor coordination in medaka and zebrafish. (2016)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi M, Goshima A, Inoue C, Shimizu K, Kawahara A, Yoshida M, Hibi M.
  • 学会等名: 第39回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜、神奈川
  • 年月日: 2016-07-20
• [学会発表] Zebrafish cerebellar neural circuitry is involved in the classical fear conditioning. (2016)
  • 著者名/発表者名: Matsuda K, Yoshida M, Kawakami K, Hibi M, Shimizu T.
  • 学会等名: 第39回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜、神奈川
  • 年月日: 2016-07-20
• [学会発表] 真骨魚類に見る小脳の進化と発生 (2016)
  • 著者名/発表者名: 日比正彦、竹内未紀、山口信悟、松田光司、原雄一郎、榊原考将、工樂樹洋、吉田将之、清水貴史
  • 学会等名: 第121回日本解剖学会総会
  • 発表場所: 郡山市、福島
  • 年月日: 2016-03-28
  • 招待講演
• [学会発表] Roles of zebrafish cerebellar neural circuitry in classical fear conditioning. (2015)
  • 著者名/発表者名: Matsuda K, Yoshida M, Asakawa K, Ohkura M, Nakai J, Kawakami K, Hibi M, Shimizu T.
  • 学会等名: 第38回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸市、兵庫
  • 年月日: 2015-07-28
• [学会発表] A nuclear protein Cfdp1 regulates differentiateon of granule cells in zebrafish cerebellum. (2015)
  • 著者名/発表者名: Shimizu T, Kani S, Bae YK, Sun X, Hibi, M.
  • 学会等名: 第38回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸市、兵庫
  • 年月日: 2015-07-28
• [学会発表] Transcriptome analysis of granule cells and Purkinje cells in zebrafish cerebellum. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi M, Yamaguchi S, Hayashi T, Sakakibara Y, Matsuda K, Hara Y, Hayashi T, Kuraku S, Shimizu T, Hibi M.
  • 学会等名: 第38回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸市、兵庫
  • 年月日: 2015-07-28
• [学会発表] Evolution and development of cerebellar neural circuitry in teleosts. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hibi M, Takeuchi M, Yamaguchi S, Matsuda K, Hayashi T, Hara Y, Hayashi T, Sakakibara Y, Yoshida M, Kuraku S, Shimizu M.
  • 学会等名: 第48回日本発生生物学会大会
  • 発表場所: つくば市、茨城
  • 年月日: 2015-06-02
• [学会発表] Integrity of basement membrane is important for axogenesis of cerebellar granule cells. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi M, Yamaguchi S, Hayashi T, Yonemura S, Hara Y, Hayashi T, Kuraku S, Shimizu T, Hibi M.
  • 学会等名: 第48回日本発生生物学会大会
  • 発表場所: つくば市、茨城
  • 年月日: 2015-06-02
• [学会発表] A nuclear protein Cfdp1 regulates differentiateon of granule cells in zebrafish cerebellum. (2015)
  • 著者名/発表者名: Shimizu T, Kani S, Bae YK, Sun X, and Hibi M.
  • 学会等名: 第48回日本発生生物学会大会
  • 発表場所: つくば市、茨城
  • 年月日: 2015-06-02
• [学会発表] Formation and function of cerebellar neural circuitry. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hibi M.
  • 学会等名: Zebrafish Systems Biology Workshop
  • 発表場所: Ashburn, Virginia, USA
  • 年月日: 2015-04-23
  • 国際学会 / 招待講演