新規細胞ラベリング法による神経伝達物質コードの解明

• 研究課題/領域番号: 26250001
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 神経生理学・神経科学一般
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 谷本 拓 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (70714955)
• 研究分担者: 近藤 周 国立遺伝学研究所, 系統生物研究センター, 助教 (90408401)
• 研究協力者: 山方 恒宏 東北大学, 大学院生命科学研究科, 助教 (50716248)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 41,080千円 (直接経費: 31,600千円、間接経費: 9,480千円); 2016年度: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円); 2015年度: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円); 2014年度: 23,140千円 (直接経費: 17,800千円、間接経費: 5,340千円)
• キーワード: 脳機能モデル動物 / 遺伝学 / 神経科学

研究成果の概要

神経細胞は神経伝達物質の連絡により情報を伝える。神経回路の機能を理解するためには、神経細胞の接続部位における伝達物質と受容体を同定することが重要である。
本研究では、細胞特異的な遺伝子、細胞機能の操作が簡便に行えるショウジョウバエをモデルに、脳構造の高次の構築原理を明らかにするため、神経伝達物質およびその受容体の脳内分布に注目した。CRISPR/Cas9法を用いて標的遺伝子の発現レポーター系統を作成し、各種神経伝達物質の放出及び受容細胞を標識する遺伝学的リソースを構築した。これらの系統を用いて、各種神経細胞種の形態を高解像度で視覚化し、神経伝達物質マップの作成に向けた基礎を築いた。

研究成果

• [国際共同研究] Max Planck Institute of Neurobiology/University of Munich(Germany)
• [国際共同研究] HHMI Janelia Research Campus/Cold Spring Harbor Laboratory(米国)
• [国際共同研究] Max Planck Institute of Neurobiology/University of Munich/Leibniz Institute for Neurobiology(Germany)
• [国際共同研究] HHMI Janelia Research Campus/Cold Spring Harbor Laboratory(米国)
• [雑誌論文] Suppression of dopamine neurons mediates reward. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yamagata N, Hiroi M, Kondo S, Abe A, Tanimoto, H.
  • 雑誌名: PLoS Biol 巻: 14(12) 号: 12 ページ: e1002586-e1002586
  • DOI: 10.1371/journal.pbio.1002586
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Dynamics of memory-guided choice behavior in <i>Drosophila</i> (2016)
  • 著者名/発表者名: Rohwedder A, Wenz NL, Stehle B, Huser A, Yamagata N, Zlatic M, Truman JW, Tanimoto H, Saumweber T, Gerber B.
  • 雑誌名: Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｊａｐａｎ Ａｃａｄｅｍｙ． Ｓｅｒ． Ｂ： Ｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｄ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ 巻: 92 号: 8 ページ: 346-357
  • DOI: 10.2183/pjab.92.346
  • NAID: 130005420972
  • ISSN: 0386-2208, 1349-2896
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Direct neural pathways convey distinct visual information to Drosophila mushroom bodies. (2016)
  • 著者名/発表者名: Vogt K, Aso Y, Hige T, Knapek S, Ichinose T, Friedrich AB, Turner GC, Rubin GM, Tanimoto H.
  • 雑誌名: eLife 巻: in press
  • DOI: 10.7554/elife.14009
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Functional dissociation in sweet taste receptor neurons between and within taste or- gans of Drosophila. (2016)
  • 著者名/発表者名: Thoma V, Knapek S, Arai S, Hartl M, Kohsaka H, Sirigrivatanawong P, Abe A, Hashimoto K, Tanimoto H.
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 7 号: 1 ページ: 10678-10678
  • DOI: 10.1038/ncomms10678
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Reward signal in a recurrent circuit drives appetitive long-term memory formation. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ichinose T, Aso Y, Yamagata N, Abe A, Rubin GM, Tanimoto H.
  • 雑誌名: eLife 巻: 4 ページ: 1-18
  • DOI: 10.7554/elife.10719
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Reversing Stimulus Timing in Visual Conditioning Leads to Memories with Opposite Valence in Drosophila. (2015)
  • 著者名/発表者名: Vogt K, Yarali A, Tanimoto H.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 10(10) 号: 10 ページ: e0139797-e0139797
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0139797
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A model for non-monotonic intensity coding. (2015)
  • 著者名/発表者名: Nehrkorn J, Tanimoto H, Herz AV, Yarali A.
  • 雑誌名: R Soc Open Sci 巻: 2 号: 5 ページ: 150120-150120
  • DOI: 10.1098/rsos.150120
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Genome-Wide Association Analyses Point to Candidate Genes for Electric Shock Avoidance in Drosophila melanogaster. (2015)
  • 著者名/発表者名: Appel M, Scholz CJ, Muller T, Dittrich M, Konig C, Bockstaller M, Oguz T, Khalili A, Antwi-Adjei E, Schauer T, Margulies C, Tanimoto H, Yarali A.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 10 号: 5 ページ: e0126986-e0126986
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0126986
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Distinct dopamine neurons mediate reward signals for short- and long-term memories (2015)
  • 著者名/発表者名: Yamagata N, Ichinose T, Aso Y, Placais P, Friedrich AB, Sima RJ, Preat T, Rubin GM, Tanimoto H
  • 雑誌名: PNAS 巻: 112 号: 2 ページ: 578-583
  • DOI: 10.1073/pnas.1421930112
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Mushroom body output neurons encode valence and guide memory-based action selection in Drosophila (2014)
  • 著者名/発表者名: Aso Y, Sitaraman D, Ichinose T, Kaun KR, Vogt K, Belliart-Guerin G, Placais PY, Robie AA, Yamagata N, Schnaitmann C, Rowell WJ, Johnston RM, Ngo TT, Chen N, Korff W, Nitabach MN, Heberlein U, Preat T, Branson KM, Tanimoto H, Rubin GM
  • 雑誌名: Elife 巻: 4
  • DOI: 10.7554/elife.04580
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The neuronal architecture of the mushroom body provides a logic for associative learning. (2014)
  • 著者名/発表者名: Aso Y, Hattori D, Yu Y, Johnston R, Iyer N, Ngo T, Dionne H, Abbott L, Axel R, Tanimoto H, Rubin G.
  • 雑誌名: eLife 巻: 3
  • DOI: 10.7554/elife.04577
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Shared mushroom body circuits operate visual and olfactory memories in Drosophila. (2014)
  • 著者名/発表者名: Vogt K, Schnaitmann C, Dylla K, Knapek S, Aso Y, Rubin GM, Tanimoto H.
  • 雑誌名: eLife 巻: 3
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Visualization and neuronal control of memory-guided choice behaviour. (2017)
  • 著者名/発表者名: Tanimoto H.
  • 学会等名: Janelia Farm Conference “Structure and Function of the Insect Mushroom Body”
  • 発表場所: Verginia, USA
  • 年月日: 2017-03-05
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Neural pathways for the formation, consolidation, and retrieval of memory in the fly brain. (2016)
  • 著者名/発表者名: Tanimoto H.
  • 学会等名: The 6th International Symposium on "Biology of Decision Making"
  • 発表場所: Paris, France
  • 年月日: 2016-05-25
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Dopamine circuits and memory formation. (2015)
  • 著者名/発表者名: Tanimoto H.
  • 学会等名: 14th European Symposium for Insect Taste and Olfaction
  • 発表場所: Cagliari, Italy
  • 年月日: 2015-09-20
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Mushroom body reward circuits. (2015)
  • 著者名/発表者名: Tanimoto H.
  • 学会等名: The EMBO-Kavli meeting “Neural circuits and behaviour of Drosophila”
  • 発表場所: Crete, Greece
  • 年月日: 2015-07-05
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Dopamine circuits for memory formation. (2015)
  • 著者名/発表者名: Tanimoto H.
  • 学会等名: 3rd Asia-Pacific Drosophila Research Conference
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2015-05-11
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Mashroom body circuits and memory formation. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tanimoto H.
  • 学会等名: The Genetics Society Autumn Meeting 2014
  • 発表場所: The Royal Society, London (UK)
  • 年月日: 2014-11-27 – 2014-11-28
  • 招待講演
• [学会発表] Mashroom body circuits and memory formation. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tanimoto H.
  • 学会等名: Neurofly 2014
  • 発表場所: Convention Center Crete Maris, Crete (Greece)
  • 年月日: 2014-10-05 – 2014-10-09
  • 招待講演
• [学会発表] Distinct dopamine neurons mediate reward signals for short- and long-term memories. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tanimoto H.
  • 学会等名: Janelia Farm 2014 Fall Conference
  • 発表場所: Janelia Farm Reserch Campus, Ashburn (USA)
  • 年月日: 2014-09-21 – 2014-09-24
  • 招待講演
• [学会発表] Neural circuits for memory formation. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tanimoto H.
  • 学会等名: The 85th Annual Meeting of the Zoological Society of Japan
  • 発表場所: Tohoku University Kawauchi Campus, Sendai
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
  • 招待講演
• [学会発表] Neural circuits for colour discrimination and learning. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tanimoto H, Vogt K, Schnaitmann C, Aso Y, Rubin GM, Wachtler T, Garbers C.
  • 学会等名: 11th International Congress of Neuroethology and 36th Annual Meeting of The Japanese Society for Comparative Physiology and Biochemistry
  • 発表場所: Sapporo Convention Center, Sapporo
  • 年月日: 2014-07-29 – 2014-08-01
  • 招待講演
• [学会発表] Functional diversity of the Drosophila mushroom body. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tanimoto H.
  • 学会等名: Janelia Farm 2014 Spring Conference
  • 発表場所: Janelia Farm Reserch Campus, Ashburn (USA)
  • 年月日: 2014-04-27 – 2014-05-01
  • 招待講演