研究課題
本研究では、神経回路内にある特定の神経細胞同士の接続で作られる機能モジュールの接続パターンと機能を解析することを可能とする神経回路の解析技術を開発し、その適用を試みることを目的としている。本年度は引き続き、神経回路の接続や機能を明らかにできる解析技術の開発を継続した。当初想定していた特定の２神経細胞種間の接続パターンと機能を解析することを可能とする方法は、強制発現すると神経細胞へ毒性があることがわかり、開発が難しくなった。その代替として、特定の神経細胞の細胞内小器官やシナプスの標識、神経細胞活動の可視化、１神経細胞の標識、特定の因子のノックダウン、を可能とするDNAコンストラクトを作成した。これらを神経系の培養細胞で発現させ、各々の効果を検討したところ、それぞれが機能することがわかった。これらのうち、神経細胞の細胞内小器官・シナプス標識、および１神経細胞の標識を可能とするコンストラクトについて、Adeno-associated virus (AAV)を作成し、マウスの脳脊髄内へ注入したところ、特定の神経細胞の細胞内小器官やシナプスを標識できることがわかった。一方で、１神経細胞の標識は、標的とする神経細胞の種類によっては機能しないことがわかった。その代替法として、低濃度AAVと遺伝子改変マウスを利用し、１神経細胞の標識を可能とする方法を見出した。これらの手法により、マウス生体内の特定の神経細胞のシナプスや細胞内小器官の標識、１神経細胞の標識が可能となり、詳細な接続様式を電子顕微鏡レベルに至るまで解明する実験基盤が整った。これらは、神経回路の接続様式や機能を理解する有用なツールになると考えられる。これまで作り上げた特定の神経細胞種の標識や操作を可能とする多様な解析技術をもとに、神経経路の接続や機能を解明する研究へ応用していく。
3: やや遅れている
当初想定していた特定の２神経細胞種間の接続パターンと機能を解析することを可能とする手法が難しいことがわかり、代替法を見出すのに時間がかかった。また本年度に所属研究所内で、研究室スペースの引越しがあり、研究環境のセットアップに時間がかかった。そのため、やや遅れている、としたが、新たに作った神経回路の解析技術により、特定の神経経路の接続や機能を解明する見通しが立った。
これまでに作成した、神経活動の操作、神経細胞の除去、１神経細胞の標識、シナプスや細胞内小器官の標識、神経活動の標識、を可能とする神経回路の解析技術を総動員し、特定の神経経路へ適用し、その接続や機能の解析を進める。
本年度に所属研究所内で、２階から5階への研究室スペースの大幅な引越しがあり、特に細胞培養や分子生物学実験を行う研究環境を新たにセットアップするため、想定外の時間を要し、当初の実験計画が一部行えなかった。また当初計画し作製したコンストラクトが、細胞毒性を有することがわかり、新たな研究計画の見直しが必要となった。以上の理由から、次年度への使用が必要となった。
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すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (12件) (うち招待講演 3件) 備考 (1件)
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