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2015 Fiscal Year Annual Research Report

視床核特異的Cre発現マウスを用いた高次視覚野の受容野形成メカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number 15H05375
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

小坂田 文隆  名古屋大学, 創薬科学研究科, 講師 (60455334)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywordsウイルス遺伝子工学 / 2光子顕微鏡 / カルシウムイメージング / 軸索 / 遺伝学 / Cre / 視床核 / AAV
Outline of Annual Research Achievements

V1に入力する神経細胞種を同定する目的で、逆行性ウイルスをマウスV1に微量注入し、LGNおよびLPの神経細胞がV1へ投射することを見出していた。そこで本年度は視覚情報処理におけるLGNおよびLPの役割を明らかにする目的で、以下の研究を実施した。
カルシウム応答性タンパク質GCaMP6を神経細胞に発現させると、GCaMP6が軸索終末にも分布し、投射先にて軸索終末におけるカルシウム変化を記録できる。一方で、視床においてウイルスの感染を単一の神経核に限局させるのは非常に難しく、特にLGNとLPは隣り合う神経核で、片方の視床核にのみ特異的に遺伝子導入するのは難しかった。そこでLGNあるいはLPに特異的に発現するマーカーを探索した。その結果、LGNに特異的にCreを発現するLGN-CreマウスとLPに特異的にCreを発現するLP-Creマウスを同定することに成功した。Cre依存的にカルシウム応答性蛍光タンパク質GCaMP6mを発現するAAV-FLEX-GCaMP6mをLP-CreマウスのLPに微量注入した。その結果、LPに特異的にウイルスの感染が認められ、LPの投射先においてもウイルス感染細胞の軸索終末を観察することができた。同様にAAV-FLEX-GCaMP6mをLGN-CreマウスのLGNに微量注入した所、LGNに特異的にウイルス感染が認められ、LGNの投射先においてもウイルス感染細胞の軸索終末を観察することができた。またLP-CreマウスのLGNにAAV-FLEX-GCaMP6mを、あるいはLGN-CreマウスのLPにAAV-FLEX-GCaMP6mを微量注入しても、GCaMP6mを発現する細胞は認められなかった。現在、LGN特異的な軸索終末あるいはLP特異的な軸索終末から2光子顕微鏡イメージングを行い、視覚応答を解析中である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

Cre発現マウスの導入に時間を要したが、特定の視床核にのみ特異的なウイルス感染が認められた。2光子顕微鏡によるイメージングの実験系の導入もできた。以上より、おおむね順調に進んでいると判断できる。

Strategy for Future Research Activity

今後、2光子顕微鏡イメージングと組み合わせて光遺伝学・薬理遺伝学の導入を行う。技術的に難易度の高い実験系なので、再現性良くデータを取得できるように、実験手技の練習が必要と予想される。データの解析方法にも工夫をしていきたい。

  • Research Products

    (5 results)

All 2016 2015

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 4 results)

  • [Journal Article] Early Somatostatin Interneuron Connectivity Mediates the Maturation of Deep Layer Cortical Circuits.2016

    • Author(s)
      Tuncdemir SN, Wamsley B, Stam FJ, Osakada F, Goulding M, Callaway EM, Rudy B, Fishell G
    • Journal Title

      Neuron

      Volume: 89 Pages: 521-535

    • DOI

      26844832

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] G遺伝子欠損狂犬病ウイルスを用いた新規神経回路解析法2016

    • Author(s)
      小坂田文隆
    • Organizer
      第89回日本薬理学会年会
    • Place of Presentation
      神奈川県、日本
    • Year and Date
      2016-03-10 – 2016-03-10
    • Invited
  • [Presentation] Neural circuit tracing with glycoprotein-deleted rabies viruses2016

    • Author(s)
      小坂田文隆
    • Organizer
      第89回日本薬理学会年会
    • Place of Presentation
      神奈川県、日本
    • Year and Date
      2016-03-09 – 2016-03-09
    • Invited
  • [Presentation] Molecular and viral approaches to elucidate structure and function of neural circuits2015

    • Author(s)
      小坂田文隆
    • Organizer
      第38回日本分子生物学会年会・第88回日本生化学会大会 合同大会
    • Place of Presentation
      兵庫県、日本
    • Year and Date
      2015-12-02 – 2015-12-02
    • Invited
  • [Presentation] 神経回路の構造と機能を対応付ける狂犬病ウイルストレーシング法2015

    • Author(s)
      小坂田文隆
    • Organizer
      研究戦略ワークショップ「Strategy for Neuroscience 2015」
    • Place of Presentation
      東京都、日本
    • Year and Date
      2015-09-04 – 2015-09-04
    • Invited

URL: 

Published: 2017-01-06  

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