ゼブラフィッシュ遺伝学とウイルスベクターを用いた神経回路トレーシング法の確立

• 研究課題/領域番号: 15K14523
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 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: 小坂田 文隆 名古屋大学, 創薬科学研究科, 准教授 (60455334)
• 研究協力者: 道白 隆志 名古屋大学, 理学研究科
• 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: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 逆行性トレーシング / 狂犬病ウイルス / 神経回路 / 神経解剖学 / 小脳 / 苔状線維 / 登上線維 / ゼブラフィッシュ / 逆光性トレーシング

研究成果の概要

レトロウイルスのエンベロープタンパク質EnvAを発現する組換え狂犬病ウイルス（RV）を感染させるため、EnvA受容体TVAの融合蛍光タンパク質とRV外被糖タンパク質Gを、プルキンエ細胞と顆粒細胞に発現するゼブラフィッシュ系統を樹立した。RVをプルキンエ細胞に感染させた結果、RV由来のGFPの発現が顆粒細胞と下オリーブ核ニューロンに検出された。RVを顆粒細胞に感染させた結果、視覚・前庭感覚・側線感覚を受ける領域、終脳から投射を受ける領域のニューロンにGFPの発現を認めた。これらは、ゼブラフィッシュでの逆行性トレーシングの確立を示しており、さらにゼブラフィッシュ顆粒細胞の入力細胞を明らかにした。

研究成果

• [国際共同研究] Fred Hutchinson Cancer Research Center(USA)
• [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
  • DOI: 10.1016/j.ydbio.2018.03.004
  • 査読あり / 国際共著/国際学会である
• [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 ページ: 96-107
  • DOI: 10.1016/j.ydbio.2017.11.016
  • 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 ページ: 11865-11865
  • DOI: 10.1038/s41598-017-10794-0
  • 査読あり / オープンアクセスとしている
• [雑誌論文] Medaka and zebrafish <i>contactin1</i> 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 ページ: 723-741
  • DOI: 10.1111/gtc.12509
  • 査読あり / オープンアクセスとしている
• [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: 59(4) ページ: 228-243
  • DOI: 10.1111/dgd.12349
  • 査読あり
• [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
  • DOI: 10.1038/cddis.2017.50
  • 査読あり / 国際共著/国際学会である
• [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
  • DOI: 10.1038/cddis.2016.462
  • 査読あり / 国際共著/国際学会である
• [雑誌論文] Osteocrin, a secretory peptide from heart, contributes to cranial osteogenesis in zebrafish (2017)
  • 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 / オープンアクセスとしている / 国際共著/国際学会である / 謝辞記載あり
• [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: J. Comp. Neurol. 巻: 525 ページ: 1558-1585
  • DOI: 10.1002/cne.24114
  • 査読あり / 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 fo Neurophysiology 巻: 116 ページ: 2067-2080
  • DOI: 10.1152/jn.00042.2016
  • 査読あり / 国際共著/国際学会である / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Type IV Collagen Controls the Axogenesis of Cerebellar 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 Genetics 巻: 11
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1005587
  • 査読あり / オープンアクセスとしている / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] PRMT8 as a phospholipase maintains dendrite formation of Purkinje cells. (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: Science Advances 巻: 1
  • DOI: 10.1126/sciadv.1500615
  • 査読あり / オープンアクセスとしている / 国際共著/国際学会である / 謝辞記載あり
• [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.
  • 国際共著/国際学会である
• [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] Tracing of zebrafish cerebellar neural circuits with a rabies virus system. (2017)
  • 著者名/発表者名: Dohaku R, Osakada F, Hibi M.
  • 学会等名: 第23回小型魚類研究会
• [学会発表] Tracing of zebrafish cerebellar neural circuits with a pseudotyped recmbinant rabies virus system. (2017)
  • 著者名/発表者名: Dohaku R, Osakada F, Hibi M.
  • 学会等名: 第40回日本神経科学大会
• [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・全国学術集会
  • 発表場所: 郡山
  • 年月日: 2016-03-28
  • 招待講演
• [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
  • 年月日: 2015-07-28
• [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
  • 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 T.
  • 学会等名: 第48回日本発生生物学会大会
  • 発表場所: つくば
  • 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
  • 年月日: 2015-06-02