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2015 年度 実績報告書

視床核特異的Cre発現マウスを用いた高次視覚野の受容野形成メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 15H05375
研究機関名古屋大学

研究代表者

小坂田 文隆  名古屋大学, 創薬科学研究科, 講師 (60455334)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードウイルス遺伝子工学 / 2光子顕微鏡 / カルシウムイメージング / 軸索 / 遺伝学 / Cre / 視床核 / AAV
研究実績の概要

V1に入力する神経細胞種を同定する目的で、逆行性ウイルスをマウスV1に微量注入し、LGNおよびLPの神経細胞がV1へ投射することを見出していた。そこで本年度は視覚情報処理におけるLGNおよびLPの役割を明らかにする目的で、以下の研究を実施した。
カルシウム応答性タンパク質GCaMP6を神経細胞に発現させると、GCaMP6が軸索終末にも分布し、投射先にて軸索終末におけるカルシウム変化を記録できる。一方で、視床においてウイルスの感染を単一の神経核に限局させるのは非常に難しく、特にLGNとLPは隣り合う神経核で、片方の視床核にのみ特異的に遺伝子導入するのは難しかった。そこでLGNあるいはLPに特異的に発現するマーカーを探索した。その結果、LGNに特異的にCreを発現するLGN-CreマウスとLPに特異的にCreを発現するLP-Creマウスを同定することに成功した。Cre依存的にカルシウム応答性蛍光タンパク質GCaMP6mを発現するAAV-FLEX-GCaMP6mをLP-CreマウスのLPに微量注入した。その結果、LPに特異的にウイルスの感染が認められ、LPの投射先においてもウイルス感染細胞の軸索終末を観察することができた。同様にAAV-FLEX-GCaMP6mをLGN-CreマウスのLGNに微量注入した所、LGNに特異的にウイルス感染が認められ、LGNの投射先においてもウイルス感染細胞の軸索終末を観察することができた。またLP-CreマウスのLGNにAAV-FLEX-GCaMP6mを、あるいはLGN-CreマウスのLPにAAV-FLEX-GCaMP6mを微量注入しても、GCaMP6mを発現する細胞は認められなかった。現在、LGN特異的な軸索終末あるいはLP特異的な軸索終末から2光子顕微鏡イメージングを行い、視覚応答を解析中である。

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

Cre発現マウスの導入に時間を要したが、特定の視床核にのみ特異的なウイルス感染が認められた。2光子顕微鏡によるイメージングの実験系の導入もできた。以上より、おおむね順調に進んでいると判断できる。

今後の研究の推進方策

今後、2光子顕微鏡イメージングと組み合わせて光遺伝学・薬理遺伝学の導入を行う。技術的に難易度の高い実験系なので、再現性良くデータを取得できるように、実験手技の練習が必要と予想される。データの解析方法にも工夫をしていきたい。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Early Somatostatin Interneuron Connectivity Mediates the Maturation of Deep Layer Cortical Circuits.2016

    • 著者名/発表者名
      Tuncdemir SN, Wamsley B, Stam FJ, Osakada F, Goulding M, Callaway EM, Rudy B, Fishell G
    • 雑誌名

      Neuron

      巻: 89 ページ: 521-535

    • DOI

      26844832

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] G遺伝子欠損狂犬病ウイルスを用いた新規神経回路解析法2016

    • 著者名/発表者名
      小坂田文隆
    • 学会等名
      第89回日本薬理学会年会
    • 発表場所
      神奈川県、日本
    • 年月日
      2016-03-10 – 2016-03-10
    • 招待講演
  • [学会発表] Neural circuit tracing with glycoprotein-deleted rabies viruses2016

    • 著者名/発表者名
      小坂田文隆
    • 学会等名
      第89回日本薬理学会年会
    • 発表場所
      神奈川県、日本
    • 年月日
      2016-03-09 – 2016-03-09
    • 招待講演
  • [学会発表] Molecular and viral approaches to elucidate structure and function of neural circuits2015

    • 著者名/発表者名
      小坂田文隆
    • 学会等名
      第38回日本分子生物学会年会・第88回日本生化学会大会 合同大会
    • 発表場所
      兵庫県、日本
    • 年月日
      2015-12-02 – 2015-12-02
    • 招待講演
  • [学会発表] 神経回路の構造と機能を対応付ける狂犬病ウイルストレーシング法2015

    • 著者名/発表者名
      小坂田文隆
    • 学会等名
      研究戦略ワークショップ「Strategy for Neuroscience 2015」
    • 発表場所
      東京都、日本
    • 年月日
      2015-09-04 – 2015-09-04
    • 招待講演

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公開日: 2017-01-06  

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