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二次嗅覚並行回路の機能的シフトの研究

公募研究

研究領域行動適応を担う脳神経回路の機能シフト機構
研究課題/領域番号 15H01453
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関国立遺伝学研究所

研究代表者

平田 たつみ  国立遺伝学研究所, 総合遺伝研究系, 教授 (80260587)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2016年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2015年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード誕生日タグづけ / マウス / 神経系 / 神経回路 / 誕生日タグづけシステム / 嗅覚系
研究実績の概要

神経回路機能を理解するためには、それをサブ回路に分離する技術が鍵となる。最近私は新規技術「神経細胞の誕生日タグづけ法」を開発した。これはトランスジェニックマウス系統を用いて、神経細胞の誕生日依存的に遺伝子組換えを誘導するシステムである。「誕生日」という神経細胞の新たな分類を可能にし、その分類に基づいた神経細胞の機能操作ができる。本研究では、この新規技術を用いて、以下の2つの取り組みを行なった。

1)「神経細胞の誕生日タグづけ法」は汎用性の高い技術である。多くの神経系において「誕生日」は神経細胞の有用な分類になるので、様々な脳領域の研究者がこの技術を研究に活用できると期待される。まだ未発表のこの新規技術を領域会議等で紹介することで、2件4系統の要請を受けて誕生日タグづけマウス系統を提供し、領域内共同研究を推進した。

2)「神経細胞の誕生日タグづけ法」を使って、二次嗅覚神経系をサブ回路に分解した。二次嗅覚神経の投射は長らくランダムだと言われ、特定のサブ回路の存在については懐疑的な意見が強かった。しかし、上記新規技術を用いることで、誕生時期の違う嗅球の投射神経細胞が、各々分離可能なサブ回路を形成することを見いだした。特に遅生まれの房飾細胞は、全ての軸索を非常に限られた領域に収束させており、他の嗅球神経細胞とは独立の神経回路を作っていることがわかった。現在ウイルスベクターを使用することで、さらに感度をあげて、これらの神経細胞特異的な軸索投射を解析している。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 3件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] The neocortical homologues in nonmammalian amniotes: bridging the hierarchical concepts of homology through comparative neurogenesis2017

    • 著者名/発表者名
      Nomura T and Hirata T
    • 雑誌名

      Evolution of Nervous Systems

      巻: 2 ページ: 195-204

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Reallocation of olfactory Cajal-Retzius cells shapes neocortex architecture.2016

    • 著者名/発表者名
      de Frutos CA, Bouvier G, Arai Y, Thion MS, Lokmane L, Maryama K, Garcia-Dominguez M, Charnay P, Hirata T, Riethmacher D, Grove EA, Tissir F, Casado M, Pierani A, and Garel S
    • 雑誌名

      Neuron

      巻: 92 ページ: 435-448

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Telomere Visualization in Tissue Sections Using Pyrrole-Imidazole Polyamide Probes.2016

    • 著者名/発表者名
      Sasaki, A., Ide, S., Kawamoto, Y., Bando, T., Murata, Y., Shimura, M., Yamada, K., Hirata, A., Nokihara, K., Hirata, T., Sugiyama, H., Maeshima, K.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 号: 1 ページ: 29261-29261

    • DOI

      10.1038/srep29261

    • NAID

      120005774690

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The COUP-TFII/Neuropilin-2 is a molecular switch steering diencephalon-derived GABAergic neurons in the developing mouse brain2015

    • 著者名/発表者名
      Shigeaki Kanatani, Takao Honda, Michihiko Aramaki, Kanehiro Hayashi, Ken-ichiro Kubo, Mami Ishida, Daisuke H. Tanaka, Takeshi Kawauchi, Katsutoshi Sekine, Sayaka Kusuzawa, Takahiko Kawasaki, Tatsumi Hirata, Hidenori Tabata, Per Uhlen and Kazunori Nakajima
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America

      巻: 112(36) 号: 36

    • DOI

      10.1073/pnas.1420701112

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 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] Transcallosal projections require glycoprotein M6-dependent neurite growth and guidance.2014

    • 著者名/発表者名
      S. Mita, P. Monasterio-Schrader, U. Fünfschilling, T. Kawasaki, H. Mizuno, T. Iwasato, K.-A. Nave, H. B. Werner, and T. Hirata
    • 雑誌名

      Cerebral Cortex

      巻: [Epub ahead of print] 号: 11 ページ: 4111-4125

    • DOI

      10.1093/cercor/bhu129

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Evolutionary conservation of neocortical neurogenetic program in the mammals and birds.2015

    • 著者名/発表者名
      T. Hirata
    • 学会等名
      9th World Congress IBRO 2015, Symposium: Evolution of cerebral cortical development
    • 発表場所
      Rio de Janeiro, Brazil
    • 年月日
      2015-07-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Origin of the neurogenetic program in the mammalian neocortex2015

    • 著者名/発表者名
      T. Hirata
    • 学会等名
      第48回日本発生生物学会 シンポジウム
    • 発表場所
      筑波
    • 年月日
      2015-06-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-28  

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