| 研究課題/領域番号 |
21H02463
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分43050:ゲノム生物学関連
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| 研究機関 | 国立遺伝学研究所 |
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研究代表者 |
川上 浩一 国立遺伝学研究所, 遺伝形質研究系, 教授 (70195048)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2023年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2022年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2021年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
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| キーワード | ゼブラフィッシュ / トランスポゾン / 遺伝子トラップ / 機能的脳神経回路 / カルシウムイメージング / Gal4-UAS / 発生生物学 / 行動遺伝学 / 脳神経機能 / 遺伝学 / 神経科学 / 光遺伝学 / 終脳 / エピソード記憶 / 空間学習 / 神経毒素遺伝子 / Gal4-UAS法 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ゼブラフィッシュは、モデル脊椎動物として基礎生物学研究から医学・創薬研究まで、世界中でさかんに用いられている。我々は、ゼブラフィッシュにおいてトランスポゾン転移技術、遺伝子トラップ法、Gal4-UAS法等の重要な方法論の開発に成功してきた。本研究では、それらの方法論を駆使し特定の脳神経回路にGal4を発現するトランスジェニックフィッシュ系統を樹立し、神経回路の活動イメージング、機能阻害実験等を行うことにより、脊椎動物に共通して重要な記憶・学習行動を司る機能的神経回路を解明することを目的とする。また、遺伝子トラップスクリーニングを継続して実施し、国際的研究拠点の構築を目指す。
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| 研究成果の概要 |
我々は、独自に開発してきたトランスポゾン転移技術を用いた遺伝子トラップ法、Gal4-UAS法を駆使して大規模な遺伝子トラップスクリーンを行い、特定の脳神経細胞・臓器・組織を可視化、操作できるトランスジェニックゼブラフィッシュを新たに300系統作製した。これらの中から特定の脳領域を可視化、操作できるフィッシュ系統を利用して機能阻害実験を行い、魚類終脳において記憶・学習行動を司る、哺乳類脳の海馬に相当する機能的神経回路を明らかにした。さらに、これらフィッシュ系統を基にして国内外の研究者と共同研究を行い、目の発生、脊椎の運動神経の発生等、発生生物学、神経科学の分野で論文を発表してきた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、特定の脳神経細胞もしくは特定の臓器・組織にGal4を発現するトランスジェニックフィッシュを新たに300系統作製した。これらフィッシュ系統は、ゼブラフィッシュを用いた基礎生物学研究・医学薬学研究の基盤となる。本研究で我々は、ゼブラフィッシュ成魚の記憶・学習をアッセイする方法の開発に成功した。これらはゼブラフィッシュの神経科学研究に新しい展開をもたらすものである。また哺乳動物脳の海馬の機能を担う神経回路を発見したことは比較進化学の観点から意義深い。さらに、国内外の研究者と共同研究を行い、論文発表してきた。これにより国際的研究拠点の構築という目標を達成したと考える。
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