• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

蛍光イメージングによる嗅覚系の機能的神経配線図の解読と再構築

公募研究

研究領域細胞機能と分子活性の多次元蛍光生体イメージング
研究課題/領域番号 25113724
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
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

宮坂 信彦  独立行政法人理化学研究所, 脳科学総合研究センター, 副チームリーダー (70332335)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円)
2014年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2013年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
キーワード嗅覚 / 神経回路 / 脳 / 行動 / 遺伝子工学 / 蛍光タンパク質 / 可視化 / 国際情報交換
研究実績の概要

研究代表者らのこれまでの解析から、匂い情報処理の一次中枢(嗅球)から高次中枢へと至る神経回路について、その解剖学的な神経接続様式が明らかとなっている。しかしながら、個々の神経回路素子が担当する匂いの種類や出力行動など、機能的な神経配線図はほとんど解明されていない。本研究では、これまでに確立した「ゼブラフィッシュにおける遺伝子工学的単一ニューロン可視化技術」をさらに発展させ、嗅覚系の機能的神経配線図の解読にアプローチした。
感覚刺激および誘起される行動にともなって活性化する神経回路素子の可視化を目的として、immediate early gene(IEG)プロモーターの制御下に、蛍光タンパク質とCreERを同時発現するトランスジェニック系統の樹立を行った。このシステムでは、エストロゲン誘導体の種類や濃度を調節することによって、CreERが機能できるタイムウィンドウを限定し、特定の行動とリンクした神経回路素子を抽出して可視化することが可能となる。まず、IEGとして一般的に利用されているc-fos遺伝子を用いてBACトランスジーンを作製し、ゼブラフィッシュの一過性発現系を用いて神経活動依存的な転写誘導能を検討した。しかしながら、神経活動依存的な蛍光タンパク質の発現誘導は確認できなかった。そこで、最近、神経活動とリンクした発現が報告されているnpas4遺伝子を利用して、同様にBACトランスジーンを作製した。一過性発現系を用いた解析の結果、BAC-npas4トランスジーンは神経活動依存的な転写誘導スイッチとして機能することが明らかとなった。

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Olfactory projectome in the zebrafish forebrain revealed by genetic single-neuron labelling2014

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiko Miyasaka, Ignacio Arganda-Carreras, Noriko Wakisaka, Miwa Masuda, Uygar Sumbul, H. Sebastian Seung, Yoshihiro Yoshihara
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 5 号: 1 ページ: 3639-3639

    • DOI

      10.1038/ncomms4639

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Genetic visualization of neurons at single-cell resolution reveals a comprehensive axon projection map of the secondary olfactory pathway in zebrafish2015

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiko Miyasaka, Ignacio Arganda-Carreras, Noriko Wakisaka, Miwa Masuda, Uygar Sumbul, H. Sebastian Seung, Yoshihiro Yoshihara
    • 学会等名
      「細胞機能と分子活性の多次元蛍光生体イメージング」国際シンポジウム
    • 発表場所
      国立京都国際会館 京都市
    • 年月日
      2015-01-26 – 2015-01-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Olfactory projectome in the zebrafish forebrain revealed by genetic single-neuron labeling

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiko Miyasaka
    • 学会等名
      Workshop on Sensory Systems
    • 発表場所
      東京工業大学 横浜市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Olfactory projectome in the zebrafish forebrain revealed by genetic single-neuron labeling

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiko Miyasaka, Yoshihiro Yoshihara
    • 学会等名
      The 2nd "International Institute for Advanced Studies" Conference of Novel Developments of Life and Biological Systems Based on Genome Engineering and Imaging Science
    • 発表場所
      国際高等研究所 京都府
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] Immunocytochemistry and Related Techniques (Neuromethods Vol. 101), Chapter 4: Genetic Mosaic Labeling and Immunofluorescence Techniques in Zebrafish Brain.2015

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiko Miyasaka, Noriko Wakisaka, Yoshihiro Yoshihara
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 嗅覚神経回路の精緻な配線図の解読に成功

    • URL

      http://www.riken.jp/pr/press/2014/20140409_1/

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

URL: 

公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi