小脳コネクトーム形成機構

• 研究課題/領域番号: 24370088
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 発生生物学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 日比 正彦 名古屋大学, 生物機能開発利用研究センター, 教授 (40273627)
• 連携研究者: 竹内 未紀 名古屋大学, 生物機能開発利用研究センター, 研究員 (60625127)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円); 2014年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円); 2013年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円); 2012年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
• キーワード: 小脳 / 神経回路形成 / ゼブラフィッシュ / 蛍光タンパク質 / 可視化 / ライブイメージング / 変異体 / 神経発生

研究成果の概要

小脳神経回路を構成する顆粒細胞・プルキンエ細胞・投射神経・下オリーブ核ニューロン特異的に転写活性化因子Gal4を発現するトランスジェニックゼブラフィッシュ系統を単離し、ゼブラフィッシュ小脳神経回路の解剖学的・発生学的解析を行った。また、顆粒細胞の軸索走行に異常を示す変異体の責任遺伝子をcollagen4a6と同定し、IV型コラーゲンが基底膜の構造を保つことで軸索走行を制御していることを見出した。失調性遊泳異常を示すメダカ変異体roの原因遺伝子としてcontactin1bを同定した。小脳神経回路特異的Tg系統からFACSで小脳神経回路ニューロンを単離し、トランスクリプトーム解析を行った。

研究成果

• [雑誌論文] ype IV collagen controls the axogenesis of cereberr granule cells by regulating basement membrane integrity in zebrafish. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi, M., Yamaguchi, S., Yonemura, S., Kakiguchi, K., Sato, Y., Higashiyama, T., Shimizu, T., and, Hibi, M.
  • 雑誌名: PLoS genet. 巻: 11 号: 10 ページ: e1005587-e1005587
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1005587
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] PRMT8 as a phospholipase regulates Purkinje cell dendritic arborization and motor coordination. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kim, J.D., Park, K.E., Ishida, J., Kako, K., Hamada, J., Kani, S., Takeuchi, M., Namiki, K., Fukui, H., Fukuhara, S., Hibi, M,. Kobayashi, M., Kanaho, Y., Kasuya, Y., Mochizuki, N., Fukamizu, A.
  • 雑誌名: Sci. Adv. 巻: 1 号: 11
  • DOI: 10.1126/sciadv.1500615
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Establishment of Gal4 transgenic zebrafish lines for analysis of development of cerebellar neural circuitry (2015)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi, M., Matsuda, K., Yamaguchi, S., Asakawa, K., Miyasaka, N., Lal, P., Yoshihara, Y., Koga, A., Kawakami, K., Shimizu, T., and Hibi, M.
  • 雑誌名: Developmental Biology 巻: 397 号: 1 ページ: 1-17
  • DOI: 10.1016/j.ydbio.2014.09.030
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Sox5 functions as a fate switch in medaka pigment cell development. (2014)
  • 著者名/発表者名: Nagao Y, Suzuki T, Shimizu A, Kimura T, Seki R, Adachi T, Inoue C, Omae Y, Kamei Y, Hara I, Taniguchi Y, Naruse K, Wakamatsu Y, Kelsh RN, Hibi M, Hashimoto H
  • 雑誌名: PLoS genetics 巻: 10(4) 号: 4 ページ: e1004246-e1004246
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1004246
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The parallel growth of motoneuron axons with the dorsal aorta depends on Vegfc/Vegfr3 signaling in zebrafish (2013)
  • 著者名/発表者名: Kwon HB, Fukuhara S, Asakawa K, Ando K, Kashiwada T, Kawakami K Hibi M, Kwon YG, Kim KW, Alitalo K, Mochizuki N.
  • 雑誌名: Development 巻: 140 号: 19 ページ: 4081-4090
  • DOI: 10.1242/dev.091702
  • 査読あり
• [雑誌論文] Requirement of zebrafish ataxin-7 in differentiation of photoreceptors and cerebellar neurons. (2012)
  • 著者名/発表者名: Yanicostas, C.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 7 号: 11 ページ: e50705-e50705
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0050705
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamic microtubules at the vegetal cortex predict the embryonic axis in zebrafish. (2012)
  • 著者名/発表者名: Tran, L.D.
  • 雑誌名: Development 巻: 139 号: 19 ページ: 3644-3652
  • DOI: 10.1242/dev.082362
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lesion-induced generation of interneuron cell types in specific dorso-ventral domains in the spinal cord of adult zebrafish (2012)
  • 著者名/発表者名: Kuscha, V., Fraser, S. L., Dias, T. B., Hibi, M., Becker, T., and Becker, C. G.
  • 雑誌名: J. Comp. Neurol 巻: (in press) 号: 16 ページ: 3604-3616
  • DOI: 10.1002/cne.23115
  • 査読あり
• [雑誌論文] The medaka zic1/zic4 mutant provides molecular insights into teleost caudal fin evolution. (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuuta Moriyama
  • 雑誌名: Current Biology 巻: 21 号: 7 ページ: 601-607
  • DOI: 10.1016/j.cub.2012.01.063
  • 査読あり
• [学会発表] 真骨魚類に見る小脳の進化と発生 (2016)
  • 著者名/発表者名: 日比正彦、竹内未紀、山口信悟*、松田光司*、原雄一郎、榊原考将、工樂樹洋、吉田将之、清水貴史
  • 学会等名: 第121回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • 発表場所: 郡山
  • 年月日: 2016-03-28
  • 招待講演
• [学会発表] Transcriptome analysis of granule cells and Purkinje cells in zebrafish cerebellum. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi M, Yamaguchi S, Hayashi T, Sakakibara Y, Matsuda K, Hara Y, Hayashi T, Kuraku S, Shimizu T, Hibi M.
  • 学会等名: 第38回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-07-28
• [学会発表] Evolution and development of cerebellar neural circuitry in teleosts. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hibi M, Takeuchi M, Yamaguchi S, Matsuda K, Hayashi T, Hara Y, Hayashi T, Sakakibara Y, Yoshida M, Kuraku S, Shimizu T.
  • 学会等名: 第48回日本発生生物学会大会
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2015-06-02
• [学会発表] Integrity of basement membrane is important for axogenesis of cerebellar granule cells. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi M, Yamaguchi S, Hayashi T, Yonemura S, Hara Y, Hayashi T, Kuraku S, Shimizu T, Hibi M.
  • 学会等名: 第48回日本発生生物学会大会
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2015-06-02
• [学会発表] Formation and function of cerebellar neural circuitry. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hibi M.
  • 学会等名: Zebrafish Systems Biology Workshop
  • 発表場所: Jaenlia Research Campus, Virginia
  • 年月日: 2015-04-22
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Precise assembly of the basement membrane is important for the axogenesis of cerebellar granule cells. (2014)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi M, Yamaguchi S, Yonemura S, Asakawa K, Kawakami K, Takada S, Shimizu T, Hibi M.
  • 学会等名: 第20回小型魚類研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-09-20 – 2014-09-21
• [学会発表] Basement membrane structure is important for axogenesis of cerebellar granule cells. (2014)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi M, Yonemura S, Asakawa K, Kawakami K, Takada S, Kuraku S, Hayashi T, Yamaguchi S, Shimizu T, Hibi M.
  • 学会等名: 第37回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] Control of axon guidance of cerebellar granule cells by the basement membrane. (2014)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi M, Hayashi T, Yamaguchi S, Yonemura S, Asakawa K, Kawakami K, Takada S, Kuraku S, Shimizu T, Hibi M.
  • 学会等名: 11th International Conference on Zebrafish Development and Genetics
  • 発表場所: Wisconsin, USA
  • 年月日: 2014-06-24 – 2014-06-28
• [学会発表] Dissection of cerebellar neural circuitry with zebrafish Gal4 gene/enhancer trap lines. (2014)
  • 著者名/発表者名: Matsuda K, Takeuchi M, Asakawa K, Ohkura M, Miyasaka N, Yoshihara Y, Hayashi T, Kuraku S, Kawakami K, Hibi M, Shimizu T.
  • 学会等名: 第47回日本発生生物学会大会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2014-05-27 – 2014-05-30
• [学会発表] Precise axogenesis of the cerebellar granule cells requires interaction between their axons and the basement membrane. (2014)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi M, Yonemura S, Asakawa K, Kawakami K, Takada S, Shimizu T, Hibi M.
  • 学会等名: 第47回日本発生生物学会大会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2014-05-27 – 2014-05-30
• [学会発表] Microtubule-Dependent Dorsal Determination in zebrafish. (2013)
  • 著者名/発表者名: 日比 正彦
  • 学会等名: CDB symposium 2013
  • 発表場所: 理化学研究所(兵庫県)(招待講演)
  • 年月日: 2013-03-05
• [学会発表] Development of cerebellar granule cell axons in zebrafish. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi S, Takeuchi M, Asakawa K, Kawakami K, Shimizu T, and Hibi M.
  • 学会等名: 第46回日本発生生物学会大会
  • 発表場所: 松江
• [学会発表] Basement membrane integrity is required for axogenesis of cerebellar granule cells. (2013)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi M, Yonemura S, Asakawa K, Kawakami K, Takada S, Shimizu T, Hibi M.
  • 学会等名: 第46回日本発生生物学会大会
  • 発表場所: 松江
• [学会発表] 真骨魚類における小脳神経回路形成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 日比 正彦
  • 学会等名: 総合研究大学院大学融合「脳の進化」研究会
  • 発表場所: 総合研究大学院大学(神奈川県)(招待講演)
  • 年月日: 2012-11-13
• [学会発表] Formation of cerebellar neural circuits in zebrafish. (2012)
  • 著者名/発表者名: 日比 正彦
  • 学会等名: Swiss-Japanese Developmental Biology Meeting
  • 発表場所: 京都ガーデンパレス(京都府)
  • 年月日: 2012-11-05
• [学会発表] Genetic control for neural circuit formation in teleost cerebellum. (2012)
  • 著者名/発表者名: 日比 正彦
  • 学会等名: 第45回日本発生生物学会合同大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場(兵庫県)(招待講演)
  • 年月日: 2012-05-31
• [学会発表] Role of basement membrane in axogenesis of cerebellar granule cells in zebrafish (2012)
  • 著者名/発表者名: 日比 正彦
  • 学会等名: Asia-Pacific Developmental Biology Conference
  • 発表場所: 台北(台湾)
• [学会発表] Deciphering cerebellar neural circuitry using the zebrafish model.
  • 著者名/発表者名: Hibi M, Takeuchi M, Yamaguchi S, Matsuda K, Yonemura S, Asakawa K, Kawakami K, and Shimizu T.
  • 学会等名: 高等研プロジェクト会議「ゲノム工学とイメージングサイエンスに基づく生命システム研究の新展開」
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] Development of functional cerebellar neural circuitry in zebrafish.
  • 著者名/発表者名: Hibi M, Takeuchi M, Yamaguchi S, Matsuda K, Yonemura S, Asakawa K, Kawakami K, and Shimizu T.
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] Development of cerebellar neural circuitry.
  • 著者名/発表者名: Hibi M.
  • 学会等名: Janelia Workshop on Zebrafish Genetics, Transgenesis, and Systems Biology
  • 発表場所: Ashburn, VA, USA
  • 招待講演
• [図書] "Deciphering Cerebellar Neural Circuitry Involved in Higher Order Functions" in New Principles in Developmental Processes. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hibi M, Shimizu T.
  • 総ページ数: 24
  • 出版者: Springer
• [図書] New Principles in Developmental Processes, Chapter 13 Deciphering Cerebellar Neural Circuitry Involved in Higher Order Functions Using the Zebrafish Model (2014)
  • 著者名/発表者名: Hibi M, Shimizu T.
  • 出版者: Springer
• [備考] 名古屋大学生物機能開発利用研究センター動物器官機能研究分野
  • URL: http://bbc.agr.nagoya-u.ac.jp/~junkei/