神経活動依存的な視床皮質投射の形成機構

• 研究課題/領域番号: 20300110
• 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: 神経科学一般
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 山本 亘彦 大阪大学, 大学院・生命機能研究科, 教授 (00191429)
• 研究分担者: 菅生 紀之 大阪大学, 大学院・生命機能研究科, 助教 (20372625)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 19,760千円 (直接経費: 15,200千円、間接経費: 4,560千円); 2010年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2009年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2008年度: 9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円)
• キーワード: 軸索分岐 / 軸索誘導 / 神経活動 / 層特異性 / 視床 / 大脳 / HDAC9 / 遺伝子発現調節 / c-fos / 樹状突起 / 核細胞質移動 / 軸索 / 同期性 / Kir2.1 / 軸索分枝 / RhoA / 神経回路

研究概要

神経回路の形成過程で、電気的活動が重要な役割を果たすことは古くから示唆されているが、そのメカニズムについては不明な点が多い。本研究では視床皮質投射の枝分かれ形成に着目し、その神経活動依存的な修飾機構を解明することを目指した。その結果、成長する軸索側と標的である皮質細胞の両方の活動が活発なときに枝分れ形成が促進されることが明らかになり、さらに、それを担う分子機構の存在も示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] A molecular mechanism that regulates medially oriented axonal growth of upper layer neurons in the developing neocortex. (2011)
  • 著者名/発表者名: Zhao H, Maruyama T, Hattori Y, Sugo N, Takamatsu H, Kumanogoh A, Shirasaki R, Yamamoto N
  • 雑誌名: J Comp Neurol 519 ページ: 834-848
  • 査読あり
• [雑誌論文] Laminar and Areal Expression of Unc5d and Its Role in Cortical Cell Survival (2011)
  • 著者名/発表者名: Takemoto M, Hattori Y, Zhao H, Sato H, Tamada A, Sasaki S, Nakajima K, Yamamoto N
  • 雑誌名: Cerebral Cortex 巻: (Epub)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of pre- and postsynaptic activity in thalamocortical axon branching. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamada A, Uesaka N, Hayano Y, Tabata T, Kano M, Yamamoto N
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA 107 ページ: 7562-7567
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nucleocytoplasmic translocation of HDAC9 regulates gene expression and dendritic growth in developing cortical neurons. (2010)
  • 著者名/発表者名: Sugo N, Oshiro H, Takemura M, Kobayashi T, Kohno Y, Uesaka N, Song WJ, Yamamoto N
  • 雑誌名: Eur J Neurosci 31 ページ: 1521-1532
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of pre- and postsynaptic activity in thalamocortical axon branching. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamada A, Uesaka N, Hayano Y, Tabata T, Kano M, Yamamoto N
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci of USA 巻: 107 ページ: 7562-7567
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nucleocytoplasmic translocation of HDAC9 regulates gene expression and dendritic growth in developing cortical neurons. (2010)
  • 著者名/発表者名: Sugo N, Oshiro H, Takemura M, Kobayashi T, Kohno Y, Uesaka N, Song W-J, Yamamoto N
  • 雑誌名: European Journal of Neuroscience 巻: 31 ページ: 1521-1532
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of pre-and Postsynaptic activity in thalamocortical axon branching. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamada A, Uesaka N, Hayano Y, tabata T, Kano M, Yamamoto N
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci of USA (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nucleocytoplasmic translocation of HDAC9 regulates gene expression and dendritic growth in developing cortical neurons. (2010)
  • 著者名/発表者名: Sugo N, Oshiro H, Takemura M, Kobayashi T, Kohno Y, Uesaka N, Song W-J, Yamamoto N
  • 雑誌名: Eur J Neurosci (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] FGF8 signaling regulates growth of midbrain dopaminergic axons by inducing semaphorin 3F. (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamauchi K, Mizushima S, Tamada A, Yamamoto N, Takashima S, Murakami F
  • 雑誌名: J Neurosci 29 ページ: 4044-4055
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of RhoA in activity-dependent cortical axon branching. (2008)
  • 著者名/発表者名: Ohnami S, Endo M, Hirai S, Uesaka N, Hatanaka Y, Yamashita T, Yamamoto N
  • 雑誌名: J Neurosci 28 ページ: 9117-9121
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cooperative activity of multiple upper layer proteins for thalamocortical axon growth. (2008)
  • 著者名/発表者名: Maruyama T, Matsuura M, Suzuki K, Yamamoto N
  • 雑誌名: Dev Neurobiol 68 ページ: 317-331
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single cell electroporation method for axon tracing in cultured slices. (2008)
  • 著者名/発表者名: Uesaka N, Nishiwaki M, Yamamoto N
  • 雑誌名: Dev Growth Differ 50 ページ: 475-477
  • NAID: 10021097209
• [雑誌論文] Activity-dependent thalamocortical axon branching. (2008)
  • 著者名/発表者名: Hayano Y, Yamamoto N
  • 雑誌名: Neuroscientist 14 ページ: 359-368
• [雑誌論文] Role of RhoA in activity-dependent cortical axon branching (2008)
  • 著者名/発表者名: Ohnami, et al.
  • 雑誌名: J. Neurosci. 28 ページ: 9117-9121
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cooperative activity of multiple upper layer proteins forthalamocortical axon growth (2008)
  • 著者名/発表者名: Maruyama, et al.
  • 雑誌名: Dev. Neurobiol. 68 ページ: 317-331
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single cell electroporation method. for axon tracing in cultured slices. (2008)
  • 著者名/発表者名: Uesaka, et al.
  • 雑誌名: Dev. Growth. Differ 50 ページ: 475-477
• [学会発表] Activity-dependent thalamocortical axon branching. (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto N.
  • 学会等名: Japan-Australia-New Zealand "Building a Functional Brain" Symposium
  • 発表場所: Auckland, New Zealand
  • 年月日: 2011-01-29
• [学会発表] Activity-dependent thalamocortical axon branching. (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto N.
  • 学会等名: Development and Plasticity of Thalamocortical Systems
  • 発表場所: Arolla, Switzerland
• [学会発表] Netrin-4 promotes thalamocortical axon branching in a lamina-specific and activity-dependent fashion (2010)
  • 著者名/発表者名: Hayano Y, Takemoto M, Maeda Y, Kitada K, Yamamoto, N
  • 学会等名: Axon Guidance, Synapic Plasticity & Regeneration.
  • 発表場所: Cold Spring Harbor, New York
• [学会発表] Thalamus-derived molecules promote survival and dendritic growth of developing cortical neurons Abstract (2010)
  • 著者名/発表者名: Sato H, Tatara E, Yamamoto Y, Fukutani Y, Takemoto M, Yamamoto N
  • 学会等名: Axon Guidance, Synapic Plasticity & Regeneration
  • 発表場所: Cold Spring Harbor, New York
• [学会発表] Molecular Mechanisms of Oriented Axon Growth of Cortical Projection Neurons. (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto N.
  • 学会等名: Construction and Reconstruction of the Brain
  • 発表場所: Awaji, Japan
• [学会発表] The role of pre-and post-synaptic cell activity in thalamocortical axon branching. (2008)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto N, Yamada A, Hayano Y, Uesaka N
  • 学会等名: Cortical Development
  • 発表場所: Chania, Greece
  • 年月日: 2008-05-22
• [学会発表] BNDF regulates activity-dependent axonal branching of cortical neurons. (2008)
  • 著者名/発表者名: Nishiwaki M, Komatsu Y, Yamamoto N
  • 学会等名: Axon Guidence, Synaptogenesis & Neural Plasticity
  • 発表場所: Cold Spring Harbor, New York
• [学会発表] Activity-dependent nucleocytoplasmic translocation of TORC1 regulates gene expression and dendritic growth in developing cortical neurons. (2008)
  • 著者名/発表者名: Sugo N, Kobayashi T, Yamamoto N
  • 学会等名: Axon Guidance, Synaptogenesis & Neural Plasticity.
  • 発表場所: Cold Spring Harbor, New York
• [学会発表] Pre-and post synaptic cell firing history regulates branch formation in thalamocortical. (2008)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto N, Hayashi A, Yamada A, Uesaka N, Hayano Y
  • 学会等名: Axon Guidence, Synaptogenesis & Neural Plasticity
  • 発表場所: Cold Spring Harbor, New York
• [学会発表] A molecular mechanism that regulates callosal axon growth. (2008)
  • 著者名/発表者名: Zhao H, Maruyama T, Shirasaki R, Yamamoto N
  • 学会等名: Axon Guidence, Synaptogenesis & Neural Plasticity.
  • 発表場所: Cold Spring Harbor, New York
• [学会発表] LAMINA-and area-specific expression of UNC5H4 and its role in cortical development. (2008)
  • 著者名/発表者名: Takemoto M, Hattori Y, Yamamoto N
  • 学会等名: Cortical Development.
  • 発表場所: Chania, Greece
• [図書] Electroporation and Sonoporation in Developmental Biology((Nakamura H, ed))(Single cell electroporation method for mammalian CNS neurons in organorypic slice cultures.) (2009)
  • 著者名/発表者名: Uesaka N, Hayano Y, Yamada A, Yamamoto N
  • 出版者: Springer
• [備考] ホームページURL
  • URL: http://www.fbs.osaka-u.ac.jp/labs/neurobiol/
• [備考]
  • URL: http://www.fbs.osaka-u.ac.jp/~neurobiol/