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ネグレクト発症・回復の予兆検出によるプレシナプス数理モデルの構築

公募研究

研究領域マルチスケール精神病態の構成的理解
研究課題/領域番号 21H00192
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
研究機関山梨大学

研究代表者

大塚 稔久  山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (40401806)

研究期間 (年度) 2021-09-10 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2022年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2021年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワードシナプス / ネグレクト / アクティブゾーン / CAST
研究開始時の研究の概要

本研究は、ネグレクト様の養育行動異常を示し、かつ経験によって症状が改善される世界的にも珍しいモデルマウスを用いて研究を進める点に大きな特色がある。ネグレクト様行動が出産経験によって改善されるため、トランスオミクス解析によりネグレクト様行動の変化を遺伝子・タンパク質・神経回路レベルで包括的に解析できる。養育行動時に活性化する神経回路を標的とした可視化・光操作技術を確立し、予測した数理モデルの実験的な介入・検証を行い、ネグレクトの分子から個体・行動レベルに至るマルチスケールの変容を解明する。

研究実績の概要

母親マウスの養育行動依存的に活性化する神経細胞を可視化するためc-Fos mRNAを蛍光in situハイブリダイゼーション法により検出する系を立ち上げ、野生型、CAST KOマウス間での活性化した細胞数の比較を行った。その結果、養育行動の中枢として知られている内側視索前野 (MPOA) や我々が養育行動後に活性化する領域として注目している視床室傍核、ストレス中枢の室傍核 (PVN) では差は見られなかったが、PVNの細胞種ごとに再解析した結果、オキシトシン陽性神経細胞が減少する傾向を見出した。また、この実験系を用い、慈恵医科大渡部教授、名古屋大竹本教授らとともに慢性的な味覚物質摂取による味覚中枢の可塑的な変化に関する解析を行い、Molecular Brain誌にて成果を発表した。続いて、活動依存的に活性化する神経細胞のシナプス末端タンパク質の変動を調べるための行動特異的な遺伝子発現制御系の構築ではGFPをマーカーとして試したところ行動依存的なGFPの活性化が誘導できなかった。現在発現誘導するためのタモキシフェンの調整を検討中である。さらに、エピジェネティクスの解析として、東京理科大学萩原准教授、イギリス、エクセター大の小黒講師とともに、養育行動後のMPOAのゲノムDNAメチル化の変動の解析に着手した。

現在までの達成度 (段落)

令和4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

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2023 2022 2021 その他

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

  • [雑誌論文] Experience-dependent changes in affective valence of taste in male mice2023

    • 著者名/発表者名
      Hamada Shun、Mikami Kaori、Ueda Shuhei、Nagase Masashi、Nagashima Takashi、Yamamoto Mikiyasu、Bito Haruhiko、Takemoto-Kimura Sayaka、Ohtsuka Toshihisa、Watabe Ayako M.
    • 雑誌名

      Molecular Brain

      巻: 16 号: 1 ページ: 28-28

    • DOI

      10.1186/s13041-023-01017-x

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A novel technique for large-fragment knock-in animal production without ex vivo handling of zygotes.2023

    • 著者名/発表者名
      Abe M, NakatsukasaE, Natsume R, Hamada S, Sakimura K, Watabe AM, Ohtsuka, T.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 号: 1 ページ: 2245-2245

    • DOI

      10.1038/s41598-023-29468-1

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Post-developmental plasticity of the primary rod pathway allows restoration of visually guided behaviors.2022

    • 著者名/発表者名
      Cao Y., Fajardo D., Guerrero-Given D., Samuel AM., Ohtsuka T., Boye SE., Kamasawa N., Martemyanov KA.
    • 雑誌名

      Current Biology

      巻: 32 号: 22 ページ: 4783-4796

    • DOI

      10.1016/j.cub.2022.09.016

    • 関連する報告書
      2022 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] Ubap1 knock-in mice reproduced the phenotype of SPG802022

    • 著者名/発表者名
      Shimozono K, Nan H, Takiyama Y, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Human Genetics

      巻: 67 号: 12 ページ: 679-686

    • DOI

      10.1038/s10038-022-01073-6

    • 関連する報告書
      2022 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] Novel SLC9A6 Variation in Female Carriers With Intellectual Disability and Atypical Parkinsonism.2022

    • 著者名/発表者名
      Nan, H., Kim, YJ., Tsuchiya, M., Ishida, A., Haro, H., Hiraide, M., Ohtsuka, T., Takiyama, Y.
    • 雑誌名

      Neurology Genetics

      巻: 8 号: 1

    • DOI

      10.1212/nxg.0000000000000651

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] The future of Japan brain initiatives: BRAIN/MINDS and BRAIN/MINDS Beyond2023

    • 著者名/発表者名
      Toshihisa Ohtsuka
    • 学会等名
      ヒューマンブレイン プロジェクト(HBP)サミット
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Morphological examination of the role of LKB1 in retinal horizontal cell remodeling using the AAV-based labeling system2022

    • 著者名/発表者名
      Saki Kawamura, Toshihisa Ohtsuka, Yamato Hida, Akari Hagiwara
    • 学会等名
      第45回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Depletion of LKB1 in the cerebellar granule cells induces locomotor dysfunction in aged mice.2022

    • 著者名/発表者名
      Mayu Kitamura, Akari Hagiwara, Shun Hamada, and Toshihisa Ohtsuka
    • 学会等名
      第45回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Role of CAST/ELKS in the active zone function via liquid-liquid phase separation2021

    • 著者名/発表者名
      大塚稔久
    • 学会等名
      第44回日本神経科学大会(CJK第1回国際会議)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An engineered channelrhodopsin optimized for axon terminal activation and circuit mapping2021

    • 著者名/発表者名
      Shun Hamada, Masashi Nagase, Tomohiko Yoshizawa, Akari Hagiwara, Yoshikazu Isomura, Ayako M. Watabe, and Toshihisa Ohtsuka
    • 学会等名
      第44回日本神経科学大会(CJK第1回国際会議)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] 山梨大学医学部生化学講座第一教室ホームページ

    • URL

      http://www.med.yamanashi.ac.jp/basic/bioche01/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書

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公開日: 2021-10-22   更新日: 2023-12-25  

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