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小脳分子コンパートメントの進化と機能的意義

研究課題

研究課題/領域番号 18019013
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

杉原 泉  東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 准教授 (60187656)

研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
5,600千円 (直接経費: 5,600千円)
2007年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2006年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
キーワード小脳 / プルキンエ細胞 / アルドラーゼC / マーモセット / マウス / ヒヨコ / 神経解剖学 / 進化 / 登上線維 / ラット
研究概要

小脳のプルキンエ細胞の一部の集団に発現するアルドラーゼCという酵素タンパク質の発現パタンを見ると、ラット小脳皮質では陽性・陰性の領域が約20の縦縞を形成している。この縞構造は、小脳皮質入出力線維の投射様式に密接に関わるので、小脳の機能区分に関わる基本構築を表すと考えられる。本研究では、ラット以外にマウス、マーモセット、ヒヨコの小脳において、アルドラーゼCを免疫染色し、連続切片からの再構築によってその縞構造の全貌を小脳全体で把握した。さらに、マウスとヒヨコでは縞構造と登上線維投射パタンとの関係をマッピングにより検討した。それらにより、アルドラーゼC発現の縦縞構造に反映される小脳の基本構築において、動物種によってどのような違いがあり、何が基本的な構築なのかを検討した。
マウスには、ラットとよく似たアルドラーゼC発現の縞構造があり、各縞への登上線維のトポグラフィーは、ラットとほとんど完全に共通していることが明らかとなった。マーモセットでは、ラット・マウスのものと比較的良く似た縦縞状になったアルドラーゼC発現パタンが認められた。ヒヨコ小脳には、哺乳類のものとは異なる独特の縞のパタンが存在し、下オリーブ核から各縞へのトポグラフィックな投射が認められた。
以上より、小脳入出力線維の投射すなわち小脳の基本的な機能区分に関係した構築としてのアルドラーゼC発現の縦縞パタンが、異なる進化をたどった動物(トリ、齧歯類、サル)の小脳に存在することと、哺乳類間では縞のパタンの相同性が高いことが明らかになった。下オリーブ核の別の部位から、陽性の縞・陰性の縞へトポグラフィックに登上線維が投射するという、縞と投射パタンとの関係は哺乳類・トリで認められ、小脳の基本的な構築であると考えられた。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] BCL-2 counteracts Doppel-induced apoptosis of prion-protein-deficient Purkinje cells in the Ngsk Prnp^<0/0> mouse.2008

    • 著者名/発表者名
      Heitz S.
    • 雑誌名

      Dev. Neurobiol. 68

      ページ: 332-348

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular, topographic and functional organization of the cerebellar nuclei: analysis by three-dimensional mapping of the olionuclear projection and aldolase C labeling.2007

    • 著者名/発表者名
      Sugihara, I.
    • 雑誌名

      J. Neurosci. 27

      ページ: 9696-9710

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relationship of complex spike synchrony bands and climbing fiber projection determined by reference to aldolase C compartments in crus IIa of the rat cerebellar cortex.2007

    • 著者名/発表者名
      Sugihara I.
    • 雑誌名

      J. Comp. Neurol. 501・1

      ページ: 13-29

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Identification of aldolase C compartments in the mouse cerebellar cortex by olivocerebellar labeling.2007

    • 著者名/発表者名
      Sugihara I.
    • 雑誌名

      J. Comp. Neurol. 500・6

      ページ: 1076-1092

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 小脳の構造と線維連絡.2007

    • 著者名/発表者名
      杉原 泉
    • 雑誌名

      Brain Medical 19・1

      ページ: 13-19

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Olivocerebellar modulation of motor cortex ability to generate vibrissal movements in rat.2006

    • 著者名/発表者名
      Lang, E. J.
    • 雑誌名

      J. Physiol. (Lond.) 571・1

      ページ: 101-120

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Organization and remodeling of the olivocerebellar climbing fiber projection.2006

    • 著者名/発表者名
      Sugihara I.
    • 雑誌名

      Cerebellum 5・1

      ページ: 15-22

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Functional significance of aldolase C expression pattern in the cerebellar cortex and cerebellar nuclei.2008

    • 著者名/発表者名
      I. Sugihara
    • 学会等名
      Neural Mechanisms in Control of Eye, Head and Limb Movements, A Satellite Symposium to the XXV Barany Society Meeting
    • 発表場所
      大津
    • 年月日
      2008-03-30
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Cortico-nuclear topographic organization in terms of morphology of single Purkinje cell axons and aldolase C expression in the rat cerebellum.2007

    • 著者名/発表者名
      Sugihara, I.
    • 学会等名
      第30回日本神経科学大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2007-09-10
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 小脳皮質・小脳核の構築:分子発現、線維投射と機能区分。2007

    • 著者名/発表者名
      杉原 泉
    • 学会等名
      平成19年度特定領域研究「統合脳」夏のワークショップ統合シンポジウム「小脳」
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2007-08-22
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2018-03-28  

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