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指向的相互作用による自律的皮質回路形成メカニズムの解析

研究課題

研究課題/領域番号 16KT0171
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分特設分野
研究分野 構成的システム生物学
研究機関京都大学

研究代表者

藤島 和人  京都大学, 高等研究院, 特定助教 (20525852)

研究期間 (年度) 2016-07-19 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード小脳 / プルキンエ細胞 / 樹状突起 / スペクトリン / 神経回路形成 / 微小管 / 樹状突起形成 / 小脳回路 / 神経発生
研究成果の概要

本研究は、ニューロンのもつ自律的な神経回路形成メカニズムに着目し、小脳プルキンエ細胞樹状突起が顆粒細胞軸索に対して直交方向に進展することで秩序だった回路を形成する仕組みの解明を目指した。本研究を行った結果、スペクトリンbeta III分子が樹状突起で整然とした配列を形成し、それが微小管の動きの制限に重要な役割を果たすことが明らかになった。この分子を欠損するとフィロポディア運動が活発化し、樹状突起方向性制御が乱れることが明らかになり、自律的な神経回路メカニズムの一端が解明された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により明らかになった知見は、軸索と樹状突起が協調して小脳神経回路形成を行う仕組みの一端を明らかにするものである。軸索と樹状突起が幾何学的に相互作用し、適切な回路を形成するというものでその仕組みはほとんど明らかにされていなかった。本研究で得られた結果は、哺乳類神経回路形成メカニズムを理解するうえで新たな考え方を提供する。また本研究で着目したSpectrin beta III は神経疾患の原因因子として知られており、今後の展開は疾患の発症メカニズムの理解に役立つ可能性がある。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Dendritic Self-Avoidance and Morphological Development of Cerebellar Purkinje Cells2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuto Fujishima, Kelly Kawabata Galbraith and Mineko Kengaku
    • 雑誌名

      The Cerebellum

      巻: 17 号: 6 ページ: 701-708

    • DOI

      10.1007/s12311-018-0984-8

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 小脳回路における軸索束依存的な樹状突起形成メカニズム2018

    • 著者名/発表者名
      藤島和人
    • 学会等名
      2018年度 生理学研究所研究会 「神経発達・再生研究会」
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Cytoskeletal control of the tree shape of neuronal dendrites in the brain2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuto Fujishima
    • 学会等名
      24th iCeMS International Symposium /Emerging Science for Unlocking Cell's Secrets
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Cellular and molecular mechanisms regulating dendrite directionality of cerebellar Purkinje cell2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuto Fujishima and Mineko Kengaku
    • 学会等名
      The 41st Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Beta III Spectrin is required for the dendrite growth guided by axonal bundles in cerebellarc circuits.2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuto Fujishima, Midori Yamada, Yukiko Nishida, Junko Kurisu and Mineko Kengaku
    • 学会等名
      22nd Biennial Meeting of the International Society for Developmental Neuroscience
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 小脳回路における軸索束に依存した樹状突起形成メカニズム2017

    • 著者名/発表者名
      藤島和人、山田緑、西田由貴子、栗栖純子、見学美根子
    • 学会等名
      日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2016-07-20   更新日: 2023-03-08  

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