聴覚の獲得メカニズムに関する生理学的・分子生物学的解析

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22300126
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 神経・筋肉生理学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 小田 洋一 名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (00144444)
• 研究分担者: 高木 新 名古屋大学, 大学院理学研究科, 准教授 (90171420) ; 谷本 昌志 名古屋大学, 大学院理学研究科, 助教 (30608716)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2013-03-31
• キーワード: 内耳 / 有毛細胞 / 耳石 / 球形嚢 / 卵形嚢 / マウスナー細胞 / カリウムチャネル / ゼブラフィッシュ

研究概要

ゼブラフィッシュの胚や仔魚を用いて、聴覚獲得過程における内耳の有毛細胞の発生と耳石の役割およびを聴覚中枢ニューロンの興奮性の発達メカニズムを調べた。発生初期に胚の内耳原基（耳胞）に生まれ先端に耳石を形成するテザー細胞が、頂上に感覚毛を形成し機械受容チャネルを発現し、最初の有毛細胞になることを示した。また、本来音を感知しない卵形嚢の有毛細胞も耳石を大きくすると音受容することから、音受容に果たす耳石の役割を明らかにした。聴覚入力を直接受ける後脳ニューロンのうちでマウスナー細胞だけが特殊な興奮性を示すのは、発達過程で低閾値型カリウムチャネルを特異的に発現するためであることを見出した。

研究成果

• [雑誌論文] Functional motifs composed of morphologically homologous neurons repeated in the hindbrain segments (2014)
  • 著者名/発表者名: Neki D, Nakayama H, Fujii T, Matsui-Furusho H, Oda Y
  • 雑誌名: J Neurosci. 巻: 34(9) ページ: 3291-3302
  • DOI: 10.1523/JNEUROSCI.4610-13
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pulsed Irradiation Improves Target Selectivity of Infrared Laser-Evoked Gene Operator for Single-Cell Gene Induction in the Nematode C. elegans (2014)
  • 著者名/発表者名: Suzuki M, Toyoda N, Takagi S
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 9(1) ページ: e85783
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0085783
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coexpression of auxiliary Kv62 subunits with Kv1.1 channels is required for developmental acquisition of unique firing properties of zebrafish Mauthner cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Watanabe T, Shimazaki T, Mishiro A, Suzuki T, Hirata H, Tanimoto M, Oda Y
  • 雑誌名: J Neurophysiol. 巻: 111(6) ページ: 1153-64
  • DOI: 10.1152/jn00596.2013
  • 査読あり
• [雑誌論文] A blue-shifted light-driven proton pump for neural silencing (2013)
  • 著者名/発表者名: Sudo Y, Okazaki A, Ono H, Yagasaki J, Sugo S, Kamiya M, Reissig L, Inoue K, Ihara K, Kandori H, Takagi S, Hayashi S, Hirata H
  • 雑誌名: J Biol Chem. 巻: 288 ページ: 20624-20632
  • DOI: 10.1074/jbc.M113.475533
  • 査読あり
• [雑誌論文] IR Laser-induced gene expression in targeted single cells of C. elegans. Development (2013)
  • 著者名/発表者名: Suzuki M,Toyoda N, Shimojyou M, Takagi S
  • 雑誌名: Growth and Differentiation 巻: 55(4) ページ: 454-61
  • DOI: 10.1111/dgd.12061
  • 査読あり
• [雑誌論文] Japanese studies on neural circuits and behavior of Caenorhabditis elegans (2013)
  • 著者名/発表者名: Sasakura H, Tsukada Y, Takagi S, Mori I
  • 雑誌名: Frontiers in Neural Circuits 巻: 7 ページ: 187
  • DOI: 10.3389/fncir.2013.00187
  • 査読あり
• [雑誌論文] The role of ear stone size in hair cell acoustic sensory transduction (2013)
  • 著者名/発表者名: Inoue M, Tanimoto M, Oda Y
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 3 ページ: 2114
  • DOI: 10.1038/srep02114
  • 査読あり
• [雑誌論文] Glycinergic transmission and postsynaptic activation of CaMKII are required for glycine receptor clustering in vivo (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamanaka I, Miki M, Asakawa K, Kawakami K, Oda Y, Hirata H
  • 雑誌名: Genes Cells 巻: 18(3) ページ: 211-224
  • DOI: 10.1111/gtc.12032
  • 査読あり
• [雑誌論文] An optogenetic application of proton pump ArchT to C. elegans cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Okazaki A, Takagi S
  • 雑誌名: Neurosci Res. 巻: 75(1) ページ: 29-34
  • DOI: 10.1016/j.neures
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optical Silencing of C. elegans Cells with Arch Proton Pump (2012)
  • 著者名/発表者名: Okazaki A, Sudo Y, Takagi S
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 7(5) ページ: e35370
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0035370
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effective sensory modality activating an escape triggering neuron switches during early development in zebrafish (2012)
  • 著者名/発表者名: Kohashi T, Nakata N, Oda Y
  • 雑誌名: J Neurosci. 巻: 32(17) ページ: 5810-20
  • DOI: 10.1523/JNEUROSCI.6169-11
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lateralized kinematics of predation behavior in a Lake Tanganyika scaleeating cichlid fish (2012)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi Y, Hori M,. Oda Y
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 7(1) ページ: e29272
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0029272
  • 査読あり
• [雑誌論文] A shift of the TOR adaptor from Rictor towards Raptor by semaphorin in C. elegans (2011)
  • 著者名/発表者名: Nukazuka A, Tamaki S, Matsumoto K, Oda Y, Fujisawa H, Takagi S
  • 雑誌名: Nat Commun. 巻: 2 ページ: 484
  • DOI: 1038/ncomms1495
  • 査読あり
• [雑誌論文] Origin of inner ear hair cells: morphological and functional differentiation from ciliary cells into hair cells in zebrafish inner ear (2011)
  • 著者名/発表者名: Tanimoto M, Ota Y, Inoue M, Oda Y
  • 雑誌名: J Neurosci. 巻: 31(10) ページ: 3784-94
  • DOI: 10.1523/JNEUROSCI.5554-10
  • 査読あり
• [雑誌論文] Biogenesis of GPI-anchored proteins is essential for surface expression of sodium channels in zebrafish Rohon-Beard neurons to respond to mechanosensory stimulation (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakano Y, Fujita M, Ogino K, Saint-Amant L, Kinoshita T, Oda Y, Hirata H
  • 雑誌名: Development 巻: 137(10) ページ: 1689-98
  • DOI: 10.1242/dev.047464
  • 査読あり
• [学会発表] Functional architecture of zebrafish hindbrain network revealed by calcium imaging during behavior (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoichi Oda
  • 学会等名: IBRO School of Neuroscience 2012
  • 発表場所: Monash University (Sunway, Malaysia)
  • 年月日: 2012-11-22
  • 招待講演
• [学会発表] Electrophysiological approaches to study brain functions in zebrafish (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoichi Oda
  • 学会等名: IBRO School of Neuroscience 2012
  • 発表場所: Monash University (Sunway, Malaysia)
  • 年月日: 2012-11-20
  • 招待講演
• [学会発表] Acquisition of the sense of hearing during development (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoichi Oda
  • 学会等名: Albert Einstein University Department of Neuroscience Seminar
  • 発表場所: Kennedy Center (New York, USA)
  • 年月日: 2012-10-19
• [学会発表] Large-otolith-mediated mechanotransduction and afferent neural transmission in saccular pathway underlie auditory perception in larval zebrafish (2012)
  • 著者名/発表者名: Maya Inoue, Masashi Tanimoto, Yoichi Oda
  • 学会等名: Neuroscience 2012
  • 発表場所: Ernest N. Morial Convention Center (New Orleans, USA)
  • 年月日: 2012-10-13
• [学会発表] The molecular basis for the developmental acquisition of the unique firing properties of the Mauthner cell in zebrafish (2012)
  • 著者名/発表者名: Takaki Watanabe, Takashi Shimazaki , Yoichi Oda
  • 学会等名: Neuroscience 2012
  • 発表場所: Ernest N. Morial Convention Center (New Orleans, USA)
  • 年月日: 2012-10-13
• [学会発表] Mechanism of lateralized predation behavior in a Lake Tanganyika scale-eating cichlid fish (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Takeuchi, Michio Hori, Yoichi Oda
  • 学会等名: The 14th International Behavioral Ecology Congress
  • 発表場所: Lund University (Lund, Sweden)
  • 年月日: 2012-08-15
• [学会発表] Synaptotagmin and Stonin2 is required for efficient EGL-17/FGF secretion by epidermal cells in C. elegans (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Tanaka, Masaki Shimojou, Shin Takagi
  • 学会等名: 5th East asia C. elegans meeting
  • 発表場所: Chientan Youth Activity Center (Taipei,Taiwan)
  • 年月日: 2012-06-27
• [学会発表] Light driven proton pump Arch is effective for optical silencing of C.elegans (2012)
  • 著者名/発表者名: Ayako Okazaki, Shin Takagi
  • 学会等名: EMBO conference
  • 発表場所: EMBL (Heidelberg, Germany)
  • 年月日: 2012-06-14
• [学会発表] Ciliary tether cells morphologically and functionally differentiate into the first hair cells in zebrafish inner ear (2011)
  • 著者名/発表者名: Masashi Tanimoto, Maya Inoue, Yoichi Oda
  • 学会等名: Neuroscience 2011 Society for Neuroscience
  • 発表場所: Washington Convention Center (Washington, DC ,USA)
  • 年月日: 2011-11-14
• [学会発表] Developmental acquisition of auditory responsiveness in zebrafish (2011)
  • 著者名/発表者名: Masashi Tanimoto, Maya Inoue, Yoichi Oda
  • 学会等名: 8th IBRO World Congress of Neuroscience
  • 発表場所: Fortezza da Basso (Florence, Italy)
  • 年月日: 2011-07-16
• [学会発表] Origin of Inner Ear Hair Cells: Morphological and Functional Differentiation from Ciliary Cells into Hair Cells in Zebrafish Inner Ear (2011)
  • 著者名/発表者名: Masashi Tanimoto, Yukiko Ota, Maya Inoue, Yoichi Oda
  • 学会等名: 7th European Zebrafish Meeting
  • 発表場所: EICC(Edinburgh, Scotland)
  • 年月日: 2011-07-08
• [学会発表] Effective sensory modality activating the Mauthner cell switches from tactile to acoustic/vestibular input in triggering escape behavior in developing zebrafish (2010)
  • 著者名/発表者名: Tsunehiko Kohashi, Natsuyo Nakata, Yoichi Oda
  • 学会等名: Neuroscience 2010
  • 発表場所: San Diego Convention Center (San Diego,USA)
  • 年月日: 2010-11-13
• [図書] イラストレイテッド神経科学 (2013)
  • 著者名/発表者名: 白尾智明(監訳),小田洋一 他
  • 総ページ数: 466
  • 出版者: 丸善出版株式会社
• [図書] ゼブラフィッシュの発達過程における聴覚獲得の仕組み(90-94) (2013)
  • 著者名/発表者名: 小田洋一
  • 出版者: 生物科学
• [備考] 名古屋大学大学院理学研究科生命理学専攻M7研究室
  • URL: http://www.bio.nagoya-u.ac.jp/～m7home/