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2016 年度 実績報告書

多重選択を用いた投射経路別遺伝子発現による次世代光遺伝学ツールの開発

研究課題

研究課題/領域番号 26640041
研究機関名古屋大学

研究代表者

山中 章弘  名古屋大学, 環境医学研究所, 教授 (60323292)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードFlp / Cre / トランスジェニックマウス / アデノ随伴ウイルスベクター / オレキシン / メラニン凝集ホルモン / レポーターマウス
研究実績の概要

多重選択に用いるための、新しいトランスジェニックマウス(orexin-Flp)マウスを作成した。オレキシン神経特異的にフリッパーゼ(Flp)を発現しており、Creと異なるFRT配列を認識するために、Creと同時に多重選択に用いることが可能となる。Flpの活性とFlpのオレキシン神経特異的な発現を確認するために、orexin-Flpマウスを蛍光レポーターマウスROSA-loxP-stop-loxP-mTFPマウスと交配させた。免疫組織化学的解析の結果、オレキシン神経だけでmTFPの緑色蛍光が認められた。これらの結果は、オレキシン神経だけでFlpが発現しており、また機能していることを示している。そこで、次にorexin-Flpマウスをメラニン凝集ホルモン(MCH)-Creマウスと交配させ、orexin-Flp; MCH-Creマウスを作成した。MCH神経はオレキシン神経の近傍にあり、ウイルスベクターを用いた方法では、通常この2つの神経群に別々の遺伝子を発現させることは不可能である。Flp依存的に緑色蛍光タンパク質を発現するアデノ随伴ウイルスベクター(AAV)と、Cre依存的に赤色蛍光タンパク質を発現するAAVをorexin-Flp; MCH-Creマウスの視床下部に局所感染させて遺伝子を発現させた。その結果、オレキシン神経には緑色蛍光が、MCH神経には赤色蛍光が認められ、両者は全く一致しなかった。これらのことは、FlpとCreを用いて近傍の細胞に別々の遺伝子を発現させることに成功したことを示している(2重選択)。同様にorexin-Flpマウスを、GABA作動性神経特異的にCreを発現するマウスや、コルチコトロピン遊離因子(CRF)神経特異的にCreを発現するマウスと交配させて、同様にそれぞれの細胞種に異なる遺伝子の発現に成功した。また、光遺伝学を適用するためにチャネルロドプシン2を発現するAAVを用いて特定神経への遺伝子発現と、光による神経活動操作も達成した。

  • 研究成果

    (35件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 3件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (24件) (うち国際学会 6件、 招待講演 23件) 図書 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Muscular mechanical hyperalgesia after lengthening contractions in rats depends on stretch velocity and range of motion.2017

    • 著者名/発表者名
      Hayashi K, Katanosaka K, Abe M, Yamanaka A, Nosaka K, Mizumura K, *Taguchi T
    • 雑誌名

      Eur J Pain

      巻: 21 ページ: 125-139

    • DOI

      10.1002/ejp.909.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lateral hypothalamic circuits for sleep-wake control.2017

    • 著者名/発表者名
      Yamashita T, * Yamanaka A
    • 雑誌名

      Opin Neurobiol

      巻: 44 ページ: 94-100

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Top-down cortical input during nrem sleep consolidates perceptual memory.2016

    • 著者名/発表者名
      Miyamoto D, Hirai D, Fung CC, Inutsuka A, Odagawa M, Suzuki T, Boehringer R, Adaikkan C, Matsubara C, Matsuki N, Fukai T, McHugh TJ, Yamanaka A, *Murayama M
    • 雑誌名

      Science

      巻: 352 ページ: 1315-1318

    • DOI

      10.1126/science.aaf0902.

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The integrative role of orexin/hypocretin neurons in nociceptive perception and analgesic regulation.2016

    • 著者名/発表者名
      Inutsuka A, Yamashita A, Chowdhury S, Nakai J, Ohkura M, Taguchi T, *Yamanaka A
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 6 ページ: 29480

    • DOI

      10.1038/srep29480.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Direct projections from hypothalamic orexin neurons to brainstem cardiac vagal neurons.2016

    • 著者名/発表者名
      *Dergacheva O, Yamanaka A, Schwartz AR, Polotsky VY, Mendelowitz D
    • 雑誌名

      Neuroscience

      巻: 339 ページ: 47-53

    • DOI

      10.1016/j.neuroscience.2016.09.038.

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Hypoxia and hypercapnia inhibit hypothalamic orexin neurons in rats.2016

    • 著者名/発表者名
      *Dergacheva O, Yamanaka A, Schwartz AR, Polotsky VY, Mendelowitz D
    • 雑誌名

      J Neurophysiol

      巻: 116 ページ: 2250-2259

    • DOI

      10.1152/jn.00196.2016.

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Optogenetic activation of serotonergic terminals facilitates gabaergic inhibitory input to orexin/hypocretin neurons.2016

    • 著者名/発表者名
      Chowdhury S, *Yamanaka A
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 6 ページ: 36039

    • DOI

      10.1038/srep36039.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Involvement of mesolimbic dopaminergic network in neuropathic pain relief by treadmill exercise: A study for specific neural control with gi-dreadd in mice.2016

    • 著者名/発表者名
      Wakaizumi K, Kondo T, Hamada Y, Narita M, Kawabe R, Narita H, Watanabe M, Kato S, Senba E, Kobayashi K, Kuzumaki N, Yamanaka A, Morisaki H, *Narita M
    • 雑誌名

      Mol Pain

      巻: 12 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1177/1744806916681567.

    • 査読あり
  • [学会発表] 視床下部神経活動の記録と操作による睡眠覚醒と記憶の制御機構の解明2017

    • 著者名/発表者名
      山中章弘
    • 学会等名
      第94回日本生理学会大会 シンポジウム:in vivo生理学:その観察と操作
    • 発表場所
      アクトシティ浜松
    • 年月日
      2017-03-28 – 2017-03-30
    • 招待講演
  • [学会発表] 視床下部神経細胞の活動記録と活動操作2017

    • 著者名/発表者名
      山中章弘
    • 学会等名
      第90回日本薬理学会年会 シンポジウム 25 脳神経疾患のセルアセンブリ解析と神経活動制御研究の最先端
    • 発表場所
      長崎ブリックホール、長崎新聞文化ホール
    • 年月日
      2017-03-15 – 2017-03-17
    • 招待講演
  • [学会発表] 視床下部神経による睡眠覚醒調節のメカニズム2017

    • 著者名/発表者名
      山中章弘
    • 学会等名
      第78回原研研究集会
    • 発表場所
      長崎大学
    • 年月日
      2017-03-15 – 2017-03-15
    • 招待講演
  • [学会発表] 光遺伝学・薬理遺伝学を用いた神経活動操作による睡眠覚醒制御と記憶制御2017

    • 著者名/発表者名
      山中章弘
    • 学会等名
      新潟脳神経研究会特別例会
    • 発表場所
      新潟大学脳研究所
    • 年月日
      2017-02-28 – 2017-02-28
    • 招待講演
  • [学会発表] 視床下部神経による睡眠覚醒と記憶の制御2017

    • 著者名/発表者名
      山中章弘
    • 学会等名
      都医学研セミナー
    • 発表場所
      東京都医学総合研究所
    • 年月日
      2017-02-15 – 2017-02-15
    • 招待講演
  • [学会発表] 睡眠障害モデルマウス作成と機能解析2017

    • 著者名/発表者名
      山中章弘
    • 学会等名
      都医学研プロジェクトセミナー
    • 発表場所
      東京都医学総合研究所
    • 年月日
      2017-02-15 – 2017-02-15
    • 招待講演
  • [学会発表] 視床下部神経による睡眠と記憶の制御2017

    • 著者名/発表者名
      山中章弘
    • 学会等名
      神戸大学医学研究科薬理学分野講演会
    • 発表場所
      神戸大学
    • 年月日
      2017-02-14 – 2017-02-14
    • 招待講演
  • [学会発表] Hypothalamic neurons regulate sleep/wakefulness and memory.2016

    • 著者名/発表者名
      Yamanaka A
    • 学会等名
      The 5th Annual IIIS Symposium
    • 発表場所
      Tokyo Conference Center Shinagawa
    • 年月日
      2016-12-12 – 2016-12-12
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 神経ペプチドによる睡眠と記憶の制御2016

    • 著者名/発表者名
      山中章弘
    • 学会等名
      第2回名古屋大学-ラクオリア創薬 創薬シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学医学部
    • 年月日
      2016-12-08 – 2016-12-08
    • 招待講演
  • [学会発表] Good Sleep: Relief from Sleep Disorder.2016

    • 著者名/発表者名
      Yamanaka A
    • 学会等名
      Fifteenth Japanese-American Kavli Frontiers of Science Symposium
    • 発表場所
      Irvine, California, U.S.A.
    • 年月日
      2016-12-04 – 2016-12-04
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 社会性に関わる神経への入力経路同定と回路機能解析2016

    • 著者名/発表者名
      山中章弘
    • 学会等名
      平成28年度生理研研究会・第6回社会神経科学研究会「社会の成り立ちを支える内分泌学」
    • 発表場所
      生理学研究所
    • 年月日
      2016-11-24 – 2016-11-24
    • 招待講演
  • [学会発表] Hypothalamic melanin concentrating hormone (MCH) neurons inhibiting memory formation during sleep.2016

    • 著者名/発表者名
      Yamanaka A
    • 学会等名
      Neuroscience 2016 Satellite Meeting "Wiring and Functional Principles of Neural Circuits"
    • 発表場所
      San Diego, California, U.S.A
    • 年月日
      2016-11-17 – 2016-11-18
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 視床下部神経細胞による睡眠覚醒、睡眠関連機能の調節メカニズム2016

    • 著者名/発表者名
      山中章弘
    • 学会等名
      第23回日本時間生物学会学術大会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2016-11-12 – 2016-11-13
    • 招待講演
  • [学会発表] 様々な神経活動操作法による生理機能の解明2016

    • 著者名/発表者名
      山中章弘
    • 学会等名
      第10回骨・軟骨フロンティア
    • 発表場所
      ベルサール八重洲
    • 年月日
      2016-11-05 – 2016-11-05
    • 招待講演
  • [学会発表] Hypothalamic neurons regulate sleep/wakefulness and memory.2016

    • 著者名/発表者名
      Yamanaka A
    • 学会等名
      CNS Collaborators Day 2016 "Emerging Techniques"
    • 発表場所
      Adelaide, Australia
    • 年月日
      2016-09-22 – 2016-09-22
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Hypothalamic peptidergic neurons regulates sleep/wakefulness and memory.2016

    • 著者名/発表者名
      Izawa S, Inoue R, Mukai Y, Terao A, Chowdhury S, Mizoguchi H, Yamanaka A
    • 学会等名
      23rd Congress of the European Sleep Research Society (ESRS) 2016
    • 発表場所
      Bologna, Italy
    • 年月日
      2016-09-13 – 2016-09-16
    • 国際学会
  • [学会発表] オレキシン受容体拮抗薬とベンゾ系・非ベンゾ系薬との作用メカニズムの違いについて2016

    • 著者名/発表者名
      山中章弘
    • 学会等名
      高齢者不眠症セミナー
    • 発表場所
      名古屋観光ホテル
    • 年月日
      2016-09-07 – 2016-09-27
    • 招待講演
  • [学会発表] 本能行動調節を目指す創薬・医療薬理2016

    • 著者名/発表者名
      山中章弘, 犬束 歩, 山下 哲, 田口 徹
    • 学会等名
      次世代を担う創薬・医療薬理シンポジウム 2016
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2016-08-24 – 2016-08-24
    • 招待講演
  • [学会発表] オレキシン神経による鎮痛作用2016

    • 著者名/発表者名
      犬束 歩, 山下 哲, スリカント チョドリ, 田口 徹, 山中章弘
    • 学会等名
      第 36回鎮痛薬・オピイドペプチシンポジウム
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2016-08-19 – 2016-08-20
    • 招待講演
  • [学会発表] ファイバーレス光遺伝学開発と睡眠覚醒・記憶操作への応用2016

    • 著者名/発表者名
      山中章弘
    • 学会等名
      ルミノジェネティクス研究会
    • 発表場所
      KKRホテル熱海
    • 年月日
      2016-07-23 – 2016-07-24
    • 招待講演
  • [学会発表] ファイバーフォトメトリを用いた視床下部オレキシン神経活動の記録2016

    • 著者名/発表者名
      山中章弘, 犬束 歩, 山下 哲, 田口 徹
    • 学会等名
      第39回日本神経科学大会 シンポジウム「ファイバーフォトメトリを用いた行動中動物の脳深部神経活動記録」
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2016-07-20 – 2016-07-22
    • 招待講演
  • [学会発表] The role of hypothalamic peptidergic neurons in the regulation of brain states.2016

    • 著者名/発表者名
      Yamanaka A
    • 学会等名
      10th FENS Forum of Neuroscience 2016
    • 発表場所
      Copenhagen, Denmark
    • 年月日
      2016-07-02 – 2016-07-06
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 視床下部神経による睡眠覚醒と記憶の制御メカニズム2016

    • 著者名/発表者名
      山中章弘
    • 学会等名
      広島大学インキュベーション研究拠点「本能行動の発現メカニズムに関する総合科学研究推進拠点-大学生の生活習慣及び科学リテラシーの確立へ向けて-」
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2016-06-16 – 2016-06-16
    • 招待講演
  • [学会発表] オレキシンとは?睡眠覚醒調節における役割について2016

    • 著者名/発表者名
      山中章弘
    • 学会等名
      長岡不眠症フォーラム
    • 発表場所
      ホテルニューオータニ長岡
    • 年月日
      2016-04-19 – 2016-04-19
    • 招待講演
  • [図書] 睡眠科学 最新の基礎研究から医療・社会への応用まで2016

    • 著者名/発表者名
      山中章弘
    • 総ページ数
      112-123
    • 出版者
      化学同人
  • [図書] コメディカル専門基礎科目シリーズ 生理学2016

    • 著者名/発表者名
      山中章弘、田淵紗和子
    • 総ページ数
      45-64
    • 出版者
      理工図書
  • [備考] 環境医学研究所神経系分野2

    • URL

      http://www.riem.nagoya-u.ac.jp/4/drof1/nr/

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公開日: 2018-01-16  

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