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2004 年度 実績報告書

嗅上皮から嗅球さらには嗅皮質へと至る機能的嗅覚神経回路形成の分子機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16300105
研究種目

基盤研究(B)

研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

吉原 良浩  独立行政法人理化学研究所, シナプス分子機構研究チーム, チームリーダー (20220717)

研究分担者 宮坂 信彦  独立行政法人理化学研究所, シナプス分子機構研究チーム, 研究員 (70332335)
稲木 公一郎  独立行政法人理化学研究所, シナプス分子機構研究チーム, 研究員 (20360498)
吉原 誠一  独立行政法人理化学研究所, シナプス分子機構研究チーム, 研究員 (90360669)
キーワード嗅覚系 / ゼブラフィッシュ / 匂い地図 / 神経回路形成 / Robo / Arx / 細胞認識分子 / 嗅索
研究概要

マウス及びゼブラフィッシュをモデル動物として用いて、機能的嗅覚神経回路形成の分子機構の解明へ向けて研究を行った。その結果、以下の新知見を得た。
1、嗅上皮から嗅球へと至る一次嗅覚神経回路の初期形成に、軸索ガイダンス分子Robo2が必要であることを明らかにした。Robo2を欠損するゼブラフィッシュ変異体astrayでは、一部の嗅細胞軸索が嗅球に到達せずに、脳の他の部位へと侵入していた。またこの結果から、「発生初期の神経接続が足場となってその後の正しい神経配線が構築される」という新たなモデルを提唱した(Development印刷中)。
2、ホメオボックス型転写因子Arxが正常な嗅覚神経回路構築に必須の遺伝子であることを見出した。Arx欠損マウスにおいては嗅球の抑制性介在ニューロンの移動に障害が生じ、野生型マウスに比して小さな嗅球となっていた。またArxは嗅細胞に発現していないにもかかわらず、Arx欠損マウスの嗅細胞軸索投射に異常が見られ、嗅球から嗅細胞軸索投射を誘導する未知のシグナル分子の存在が示唆された(Development 132:751-762,2005)。
3、嗅球から嗅皮質へと至る二次嗅覚神経回路の形成機構を解析した。様々な細胞認識分子群の発現パターンの詳細な解析により、発達期の嗅索(LOT:嗅球の投射ニューロンの軸索束)内に層構造(laminar organization)が存在することを初めて見出した。さらにこの層構造は、主嗅球と副嗅球からの異なった軸索投射及び主嗅球の投射ニューロンの異なった発達段階を反映することを明らかにした(J.Comp.Neurol.479:243-256,2004)。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (6件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] A novel phenylalanine-based targeting signal directs telencephalin to neuronal dendrites.2005

    • 著者名/発表者名
      Mitsui S, et al.
    • 雑誌名

      J.Neurosci. 25

      ページ: 1122-1131

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Arx homeobox gene is essential for development of mouse olfactory system.2005

    • 著者名/発表者名
      Yoshihara S, et al.
    • 雑誌名

      Development 132

      ページ: 751-762

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Mitral and tufted cells differ in the decoding manner of odor maps in the rat olfactory bulb.2004

    • 著者名/発表者名
      Nagayama S, et al.
    • 雑誌名

      J.Neurophysiol. 91

      ページ: 2532-2540

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Activated natural killer cells adhere to cultured hippocampal neurons and affect the dendritic morphology.2004

    • 著者名/発表者名
      Hasegawa S, et al.
    • 雑誌名

      J.Neuroimmunol. 151

      ページ: 126-136

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Laminar organization of the developing lateral olfactory tract revealed by differential expression of cell recognition molecules.2004

    • 著者名/発表者名
      Inaki K, et al.
    • 雑誌名

      J.Comp Neurol. 479

      ページ: 243-256

  • [雑誌論文] Robo2 is required for establishment of a precise glomerular map in the zebrafish olfactory system.

    • 著者名/発表者名
      Miyasaka N, et al.
    • 雑誌名

      Development in press

  • [図書] 香りの百科事典2005

    • 著者名/発表者名
      谷田貝光克, 吉原良浩, 他8名
    • 総ページ数
      945
    • 出版者
      丸善出版

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公開日: 2006-07-12   更新日: 2016-04-21  

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