一次視覚野 局所神経回路形成の分子メカニズム

• 研究課題/領域番号: 26430029
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 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: 帝京大学 (2017); 生理学研究所 (2014-2016)
• 研究代表者: 宮下 俊雄 帝京大学, 医学部, 講師 (80415314)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2014年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: 一次視覚野 / in vivo カルシウムイメージング / 微小神経回路 / 大脳皮質 / ２光子顕微鏡イメージング / Cal590 / Dnmt3b / cPcdh / カルシウムイメージング / プロトカドヘリン / 視覚応答 / 局所回路 / 二光子イメージング / 局所神経回路 / サブネットワーク / 多光子励起顕微鏡 / 大脳皮質局所神経回路

研究成果の概要

本研究では、胚発生期に大脳皮質の神経前駆細胞において発現し、多くの遺伝子の発現を制御するDNAメチル基転移酵素Dnmt3bに着目し、機能的神経回路との関わりを探った。Dnmt3b KOマウスよりiPS細胞を樹立し、KO遺伝型と野生型細胞を併せ持つキメラマウスを作製した。このキメラマウスに様々な方位と空間周波数よりなる縞刺激を呈示し、一次視覚野より視覚応答を、in vivoカルシウムイメージングにより記録した。解析の結果、KO細胞群では方位選択性が野生型細胞群に比べて低かった。以上の結果は、神経前駆細胞でのゲノムDNAへのメチル化制御が一次視覚野神経細胞の反応特性に影響を与える可能性を示唆する。

研究成果

• [雑誌論文] Establishment of high reciprocal connectivity between clonal cortical neurons is regulated by the Dnmt3b DNA methyltransferase and clustered protocadherins. (2016)
  • 著者名/発表者名: Tarusawa E., Sanbo M., Okayama A., Miyashita T., Kitsukawa T., Hirayama T., Hirabayashi T., Hasegawa S., Kaneko R., Toyoda S., Kobayashi T., Kato-Itoh M., Nakauchi H., Hirabayashi M., Yagi T., Yoshimura Y.
  • 雑誌名: BMC Biology 巻: 14 号: 1 ページ: 103-103
  • DOI: 10.1186/s12915-016-0326-6
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] 大脳皮質神経細胞群の多様な個性の獲得におけるDNAメチル化の関与 (2018)
  • 著者名/発表者名: 宮下俊雄、 三宝誠，平林真澄，八木健，吉村由美子
  • 学会等名: 第123回日本解剖学会総会・全国学術集会
• [学会発表] High reciprocal connectivity between clonal cortical neurons is established under the guidance of epigenetic regulation. (2016)
  • 著者名/発表者名: 9.Tarusawa E, Sanbo M, Okayama A, Miyashita T, Kitsukawa T, Hirayama T, Hirabayashi T, Hasegawa S, Hirabayashi M, Yagi T, Yoshimura Y.
  • 学会等名: Society of Neuroscience 2016
  • 発表場所: san diego convention center, CA, USA
  • 年月日: 2016-11-16
  • 国際学会