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2011 年度 実績報告書

領野・層発現分子の機能的意義の解明

計画研究

研究領域神経細胞の多様性と大脳新皮質の構築
研究課題/領域番号 22123009
研究機関基礎生物学研究所

研究代表者

山森 哲雄  基礎生物学研究所, 脳生物学研究部門, 教授 (80260206)

研究分担者 川口 泰雄  生理学研究所, 大脳皮質機能研究系, 教授 (40169694)
木津川 尚史  大阪大学, 生命機能研究科, 准教授 (10311193)
キーワード大脳皮質 / 領野 / 層 / 遺伝子発現 / 視覚野 / 連合野
研究概要

当該年度は4つの研究実施計画を設定し、以下の成果を上げた。
(1)霊長類の視覚野形成に関わると考えられる遺伝子の発現制御機構とその機能を明らかにする為、マーモセットで実験系を立ち上げた。先ず、Spatz Brain Res.488:376-380,1989等の報告によるマーモセット片眼にTTXを注入後、暗闇に2日程置き、その後、光照射により、TTXを注入していない健常網膜にのみ電気活動を誘導し、その活動により、一次視覚野で発現が誘導される遺伝子発現を詳細に解析できる系を立ち上げた。また、高畑亨、Jon Kaas博士(Venderbilt大学)と共同で原猿(Galago)、新世界ザル(Owl monkey,marmoset)、旧世界ザル(Macaca)で視覚野特異的発現遺伝子(OCC1,5HT1B,5HT2A)の発現様式を検討し、各遺伝子の一次視覚野特異的発現と活動依存的発現は、原猿、新世界ザルでそれぞれ異なるが、マカカ属では、領野特異性と活動依存性が最も顕著であり、霊長類の視覚野の進化と良く対応していると考えられる。
(2)霊長類連合野特異的発現遺伝子の機能を解析する為に、連合野特異的発現遺伝子群(RBP,PNMA5,SPArc,SLITs)が協調して、神経細胞の樹状突起とスパイン形成を制御しているという仮説を立てている。それを検証する為、霊長類の大脳皮質へのshRNA遺伝子導入法によって、検証しようとしている。
(3)層特異的遺伝子発現に関しては、Sema3EとPlexinD1の相補的層特異的発現の機能的意義について、ノックアウトマウスを用いて解析を行った。
(4)ラットのWheel running systemは、当研究室で共同研究者の木津川と開発したものであるが、この装置と解析法をJNeurophysiologyに論文として公表した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

基本的に当初目標に沿って進展している。一つ課題として問題となっているのが、次項に記す点であるので、その点の克服を目指す。

今後の研究の推進方策

基本的には、当初目標に沿って、研究計画を進める予定である。一つ課題として問題となっているのが、霊長類大脳皮質にAAVウイルスにより遺伝子を導入した場合の神経細胞の損傷である。現在、AAV血清型やプロモータ選択等の条件を検討しており、その上で、最適なAAVウイルスを用いた導入条件を決定したい。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2011 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (6件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Differential Expression Patterns of Striate Cortex-Enriched Genes among Old World, New World, and Prosimian Primates2011

    • 著者名/発表者名
      Toru Takahata
    • 雑誌名

      Cerebral Cortex

      巻: (Epub ahead of print)

    • DOI

      10.1093/cercor/bhr308

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multisensory Information Facilitates Reaction Speed by Enlarging Activity Difference between Superior Colliculus Hemispheres in Rats2011

    • 著者名/発表者名
      Junya Hirokawa
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 6

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0025283

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Altered layer-specific gene expression in cortical samples from patients with temporal lobe epilepsy2011

    • 著者名/発表者名
      Laura Rossini
    • 雑誌名

      Epilepsia

      巻: 52 ページ: 1928-1937

    • DOI

      10.1111/j.1528-1167.2011.03246.x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Selective gene expression in regions of primate neocortex : Implications for cortical specialization2011

    • 著者名/発表者名
      Tetsuo Yamamori
    • 雑誌名

      Progress in Neurobiology

      巻: 94 ページ: 201-222

    • DOI

      10.1016/j.pneurobio.2011.04.008

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A novel instrumented multipeg running wheel system, Step-Wheel, for monitoring and controlling complex sequential stepping in mice2011

    • 著者名/発表者名
      Journal of Neurophysiology
    • 雑誌名

      Takashi Kitsukawa

      巻: 106 ページ: 479-487

    • DOI

      10.1152/jn.00139.2011

    • 査読あり
  • [学会発表] Lentivirus-mediated gene delivery of cortical area-specific promoter-eGFP to the marmoset monkey cortical slice culture2011

    • 著者名/発表者名
      Katsusuke Hata
    • 学会等名
      Neuroscience 2011
    • 発表場所
      Walter E.Washington Convention Center (USA)
    • 年月日
      2011-11-15
  • [学会発表] Comparison of layer 4 neurons in the primary visual cortex and the barrel cortex2011

    • 著者名/発表者名
      Osamu Sadakane
    • 学会等名
      Neuroscience 2011
    • 発表場所
      Walter E.Washington Convention Center (USA)
    • 年月日
      2011-11-13
  • [学会発表] Evolutionary changes in V1-selective gene expression in primate species2011

    • 著者名/発表者名
      Toru Takahata
    • 学会等名
      Neuroscience 2011
    • 発表場所
      Walter E.Washington Convention Center (USA)
    • 年月日
      2011-11-13
  • [学会発表] TET2重感染法(TEDI)による皮質視床投射ニューロン形態の可視化2011

    • 著者名/発表者名
      渡我部昭哉
    • 学会等名
      第34回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • 年月日
      2011-09-17
  • [学会発表] マウス初期感覚野入力層ニューロンの比較2011

    • 著者名/発表者名
      定金理
    • 学会等名
      第34回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • 年月日
      2011-09-17
  • [学会発表] 霊長類大脳新皮質におけるSLIT1mRNA発現の発生変化2011

    • 著者名/発表者名
      佐々木哲也
    • 学会等名
      第34回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • 年月日
      2011-09-17
  • [備考]

    • URL

      http://www.nibb.ac.jp/~divspe1/

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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