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2015 年度 実施状況報告書

マウスにおける機能的嗅覚神経ネットワークの同定

研究課題

研究課題/領域番号 15K06735
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

石井 智浩  東京医科歯科大学, 医歯(薬)学総合研究科, 助教 (60549947)

研究分担者 中田 隆夫  東京医科歯科大学, 医歯(薬)学総合研究科, 教授 (50218004)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード神経回路 / 発生工学
研究実績の概要

神経科学において特定の機能を制御する神経のネットワークを理解することは極めて重要である。多くの動物では外界の情報受容を化学感覚に依存しており、生殖、攻撃、恐怖などの行動がそれぞれ特有の化学物質によって引き起こされる。本研究ではどのような神経ネットワークが様々な行動・情動を制御しているのかということを明らかにすることを目指している。
今回の実験では代謝・食欲などを制御する視床下部腹内側核のSF1発現細胞に注目し、その細胞と接続する細胞群を同定するような実験をデザインした。実験では神経シナプスを超えて輸送される遺伝子組換え酵素Cre(transsynaptic Cre, tsCre)を用いた。まずtsCreの発現および活性を調べるために、HEK293細胞株にCre活性を検定できるmTmGトランスジーンを導入し、安定株を作製した。mTmGはCre依存的に蛍光タンパク質の発現がtdTomato(赤色蛍光タンパク質)からGFP(緑色蛍光タンパク質)に変化する人工遺伝子である。tsCreを導入したmTmG細胞株においてCre依存的な遺伝子組換えをおこすことができることを確認できた。tsCreを用いたトランスジェニックマウスを作製するために、トランスジーンを染色体上の特定の部位に挿入する方法および通常の受精卵前核にDNAを注入する方法を試みた。これまで後者の方法で3ラインのマウスの作製に成功している。対照実験としてSF1細胞を蛍光タンパク質で標識できるようにSF1-CreトランスジェニックマウスとCreリポーターマウスであるROSA-tdTomatoを入手して掛け合わせを行った。現在これらトランスジェニックマウスの解析を始めている。

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

トランスジェニックマウスに関して通常の受精卵前核にDNAを注入する方法により目的のトランスジェニックマウスを作製することができた。実際の発現の状況は今後の解析で明らかになると思われる。引き続き遺伝子発現の高いゲノム領域にトランスジーンを導入する方法についても試みている。対照実験に用いるSF1-CreトランスジェニックマウスとROSA-tdTomatoリポーターマウスに関しても問題なく入手し、それらの受精卵からマウス個体の作製に成功している。

今後の研究の推進方策

解析できるトランスジェニックマウスが揃ったので、マウスから凍結切片を作製する。tdTomatoの蛍光観察および、免疫染色により神経細胞のネットワークを詳細に観察する。同時並行で、tsCreを用いた別のトランスジェニックマウスの作製も始める。tsCreには起点となる神経細胞から上流に移動するものと下流に移動するものがある。またtsCreを発現させる細胞種もいくつか検討する必要がある。様々なトランスジェニックマウスを作製することで研究を大きく発展させる。

次年度使用額が生じた理由

予定の予算額に対して約9割は予定通り使用している。購入を予定していた免疫染色に関する試薬を次年度に購入することにしたことが一因であると言える。

次年度使用額の使用計画

次年度は免疫染色を本格的に始めるので、繰り越し分はその予算に充てる。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Light generation of intracellular Ca2+ signals by a genetically encoded protein BACCS2015

    • 著者名/発表者名
      Ishii T, Sato K, Kakumoto T, Miura S, Touhara K, Takeuchi S, Nakata T.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 6 ページ: -

    • DOI

      10.1038/ncomms9021

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] BACCSによる細胞内Ca2+シグナルの光操作とCa2+濃度変化および細胞事象の同時イメージング2016

    • 著者名/発表者名
      関詩織、石井智浩、中田隆夫
    • 学会等名
      第121回日本解剖学会総会全国学術集会
    • 発表場所
      ビッグパレットふくしま(福島県・郡山市)
    • 年月日
      2016-03-28 – 2016-03-30
  • [学会発表] 細胞内カルシウムシグナルを光によって操作する新規光遺伝学ツールBACCSの開発2016

    • 著者名/発表者名
      石井智浩、中田隆夫
    • 学会等名
      第121回日本解剖学会総会全国学術集会
    • 発表場所
      ビッグパレットふくしま(福島県・郡山市)
    • 年月日
      2016-03-28 – 2016-03-30
  • [学会発表] 細胞内カルシウムシグナルを光で操作する遺伝学ツールの開発2015

    • 著者名/発表者名
      石井智浩、佐藤幸治、角元利行、三浦重徳、東原和成、竹内昌治、中田隆夫
    • 学会等名
      BMB2015 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
      神戸ポートアイランド(兵庫県・神戸市)
    • 年月日
      2015-12-01 – 2015-12-04
  • [学会発表] マウス嗅神経細胞における光活性型カルシウムチャネルの発現2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤幸治、石井智浩、竹内昌治、中田隆夫
    • 学会等名
      日本味と匂い学会第49回大会
    • 発表場所
      じゅうろくプラザ(岐阜県・岐阜市)
    • 年月日
      2015-09-24 – 2015-09-26
  • [備考] 東京医科歯科大学プレスリリース

    • URL

      http://www.tmd.ac.jp/archive-tmdu/kouhou/20150819.pdf

URL: 

公開日: 2017-01-06  

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