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脳の細胞系譜からひも解く、発生過程でプログラムされた行動変化を生み出す神経回路

研究課題

研究課題/領域番号 17K15130
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 発生生物学
研究機関甲南大学

研究代表者

大沼 耕平  甲南大学, 理工学部, 研究員 (70774876)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワードホヤ / 脳 / 細胞系譜 / 神経回路 / ホヤ幼生 / 神経細胞 / 脳胞 / Kaede
研究成果の概要

中枢神経系の細胞がたった数百しかないホヤ幼生は、行動を生み出す神経回路の形成と働きを、個々の細胞レベルで理解できる優れたモデルである。しかし、ホヤ研究の一般的な胚操作である卵膜除去が脳の発生を乱すため、幼生の脳にある細胞の数や種類は不明であり、神経回路の構成ですら未解明である。本研究では、開発した技術による細胞系譜解析を通して、ホヤ幼生の脳(脳胞)の細胞数を明らかにした。また、脳胞にある各種類のニューロンが運動を司る運動神経節のどの細胞に投射するかを調べた。脳胞から運動神経節だけでなく、運動神経節から脳胞への神経投射があることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、ホヤ胚の卵膜除去による脳胞構造の異常という技術的な問題を解決し、今までできなかった正常な脳胞の細胞数を明らかにした。また、いくつかの種類のニューロンについては、受精卵を起点とした細胞系譜を完全に明らかにした。これは、脊索動物の中枢神経系では細胞系譜が解明された最初の例である。これらの成果により、脳胞を作りだす分子基盤を個々の細胞レベルで調べるための土台が初めて作られた。今後、本研究の成果を基にした、単一細胞レベルでの神経回路形成の解析が期待される。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11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 (10件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Spatio-temporal regulation of Rx and mitotic patterns shape the eye-cup of the photoreceptor cells in Ciona2019

    • 著者名/発表者名
      Oonuma, K. and Kusakabe, T. G.
    • 雑誌名

      Developmental Biology

      巻: 445 号: 2 ページ: 245-255

    • DOI

      10.1016/j.ydbio.2018.11.011

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Mitotic patterns of photoreceptor lineage cells and the cell lineage of the coronet cells2019

    • 著者名/発表者名
      Kouhei Oonuma and Takehiro G. Kusakabe
    • 学会等名
      The Ciona Connectome meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ホヤ幼生の遊泳運動制御に関わる神経細胞分化におけるSox1/2/3 の役割2018

    • 著者名/発表者名
      和田聖矢, 大沼耕平, 舟越正憲, 堀江健生, 島井光太郎, 日下部岳広
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ホヤ胚の胚葉間で共通の中軸組織特異的遺伝子発現とヘッジホッグシグナルの役割2018

    • 著者名/発表者名
      常深秀人、森継奈穂、玉井雅大、大沼耕平、大道裕、島井光太郎、堀江健生、Michael Levine、日下部岳広
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 胚の中軸組織に共通の遺伝子発現とヘッジホッグシグナルの役割2018

    • 著者名/発表者名
      常深秀人、森継奈穂、玉井雅大、大沼耕平、日下部岳広
    • 学会等名
      第4回ホヤ研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 神経回路の形成とニューロンの細胞系譜2018

    • 著者名/発表者名
      和田聖矢、大沼耕平、中込絵梨、原田瑞輝、日下部岳広
    • 学会等名
      第4回ホヤ研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Developmental shift of Rx expression from non-photoreceptor to photoreceptor lineage as a mechanism for photoreceptor cell specification in Ciona intestinalis2017

    • 著者名/発表者名
      Kouhei Oonuma and Takehiro G. Kusakabe
    • 学会等名
      18th International Congress of Developmental Biologists
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The cell lineage and the patterns of cell division for photoreceptor cells of the left-right asymmetric ocelli in the Ciona intestinalis larva2017

    • 著者名/発表者名
      Kouhei Oonuma and Takehiro G. Kusakabe
    • 学会等名
      9th International Tunicate Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ホヤ幼生の運動制御神経回路を構成するニューロンの細胞系譜解析2017

    • 著者名/発表者名
      村上誠、大沼耕平、日下部岳広
    • 学会等名
      ComBio2017生命科学系学会合同年次大会(第40回日本分子生物学会年会、第90回日本生化学大会 合同大会)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] SoxB1はカタユウレイボヤの前尾部抑制性ニューロンの発生に重要な役割を担う2017

    • 著者名/発表者名
      和田聖矢、島井光太郎、大沼耕平、舟越正憲、森口大輔、一瀬葵、西辻光希、堀江健生、日下部岳広
    • 学会等名
      日本動物学会第88回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] SoxB1 plays a crucial role in development of the anterior caudal inhibitory neurons in the Ciona intestinalis larva2017

    • 著者名/発表者名
      Seiya Wada, Kotaro Shimai, Kouhei Oonuma, Masanori Funakoshi, Daisuke Moriguchi, Aoi Ichinose, Koki Nishitsuji, Takeo Horie and Takehiro G Kusakabe
    • 学会等名
      9th International Tunicate Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2020-03-30  

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