• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2023 年度 実績報告書

逆行性バーコーディングによる局所神経回路構造の解明

公募研究

研究領域神経回路センサスに基づく適応機能の構築と遷移バイオメカニズム
研究課題/領域番号 22H05495
研究機関京都大学

研究代表者

濱口 航介  京都大学, 医学研究科, 准教授 (50415270)

研究期間 (年度) 2022-06-16 – 2024-03-31
キーワード狂犬病ウィルス / バーコード / カルシウムイメージング / 空間トランスクリプトーム
研究実績の概要

神経細胞には様々な細胞タイプが存在し、複雑な神経回路網を形成している。空間トランスクリプトームの方法は、空間構造を保持したまま、細胞の持つ遺伝子発現パターンを調べる事ができる強力な手法であるが、神経細胞同士の接続情報を調べる事ができない。本研究ではカルシウムイメージング法により活動観察した細胞同士の接続関係を調べるため、バーコード付き狂犬病ウィルスを用い、接続情報を空間トランスクリプトームに付け加える技術、”逆行性バーコーディング”の開発を行った。
ウィルスに付与したバーコードを読むには、いくつかの方法が存在する。従来の空間トランスクリプトーム法では、ごく薄い(10μm以下)の脳切片に対してRNAシークエンサーの技術を使うことで未知の塩基配列を読む事が可能である。しかし本研究で用いる神経活動を観察した数百μmの厚みのある脳切片蛍光には適応が難しい。蛍光 in situ hybridization (FISH) による方法よりは検出感度が高く、厚切りの切片への適応が可能であるが、FISHは既知の配列を検出する方法であり、現状ではランダムな未知の塩基配列を検出に利用する事はできなかった。
そこで本研究では、FISHを用いてランダムなバーコード列を検出する方法を開発した。既知のバーコードを用意し、ランダムに接続する方法を用いると、多様性をもったバーコードの配列が生成できる。このバーコード配列は、分割した複数のFISHプローブを結合させる方法により、増幅できる。増幅された長い一本鎖DNA(Rolony)に含まれるバーコードは、繰り返しの染色・洗浄によって読みだされるが、常に同じ粒状の空間パターンを持つため、複数のバーコード列を持つウィルスが感染していても、分離して検出する事ができる事がわかった。よって本研究により、逆行性バーコーディングの技術が開発された。

現在までの達成度 (段落)

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2023

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) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Error-related signaling in nucleus accumbens D2 receptor-expressing neurons guides inhibition-based choice behavior in mice2023

    • 著者名/発表者名
      Nishioka Tadaaki、Attachaipanich Suthinee、Hamaguchi Kosuke、Lazarus Michael、de Kerchove d’Exaerde Alban、Macpherson Tom、Hikida Takatoshi
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 14 ページ: 2284

    • DOI

      10.1038/s41467-023-38025-3

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 予測的意思決定の神経基盤2023

    • 著者名/発表者名
      濱口航介
    • 学会等名
      日本神経科学大会
    • 国際学会
  • [学会発表] Prospective Value Representation in Mouse Frontal Cortex Supports Predictive Choice Behavior2023

    • 著者名/発表者名
      濱口航介
    • 学会等名
      日本生理学会シンポジウム
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2024-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi