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2009 Fiscal Year Annual Research Report

神経細胞多様化と神経回路組織化をもたらす分子メカニズムの解析

Research Project

Project/Area Number 19100006
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

八木 健  Osaka University, 大学院・生命機能研究科, 教授 (10241241)

Keywordsカドヘリン / 多様性 / 遺伝子クラスター / 神経回路 / セロトニン / 遺伝子制御
Research Abstract

脳は多様化した神経細胞より構成され、組織化された神経回路網を形成している。この脳のシステムを理解してゆく為には、神経細胞の多様化と神経回路形成とを統合して捉える分子メカニズムを明らかにする必要がある。CNR/プロトカドヘリン分子群はゲノム染色体で遺伝子クラスター構造を形成し、個々の神経細胞で異なる組み合わせで発現している。本年度は、シスDNA制御エレメントについての解析を、異種間で保存されているDNA領域の解析、遺伝子発現解析により行った。その結果、プロトカドヘリンγ遺伝子クラスター下流でエンハンサー活性をもつシスDNA制御エレメントを特定することができた。現在、この領域を欠損させたマウスの作製を行っている。また、遺伝子クラスターにおける遺伝子制御機構を明らかにするために、対立染色体間でのCre/loxP依存的遺伝子組み換えを行い、可変領域エクソンの数を変換(欠損、重複)したマウスの作製を行った。この遺伝子変換マウスについて遺伝子発現の解析を行った結果、CNR/プロトカドヘリンα遺伝子クラスターには、個々の神経細胞で異なるアイソフォームを発現させる制御と、全ての神経細胞で恒常的に発現させる制御の2種類が存在しており、遺伝子クラスターが変換してもこれらの遺伝子制御機構が維持されることを明らかにした。また、個々の神経細胞で異なるアイソフォーム発現制御は、遺伝子クラスター数に依存した確率的なものであることが明らかになった。更に、CNR/プロトカドヘリンα遺伝子クラスターにおけるプロモーター領域のDNAメチル化に関わる酵素の同定に成功した。また、遺伝子欠損マウスを用いた解析によりCNR/プロトカドヘリンαが、セロトニン神経の最終投射領域における神経回路形成に必須であることを明らかにした。

  • Research Products

    (26 results)

All 2010 2009

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 10 results) Presentation (16 results)

  • [Journal Article] Establishment of rat embryonic stem cell lines that can participate in germline chimerae at high efficiency.2010

    • Author(s)
      Hirabayashi M, Kato M, Kobayashi T, Sanbo M, Yagi T, Hochi S, Nakauchi H
    • Journal Title

      Molecular Reproduction and Development 77

      Pages: 94

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 遺伝子からみた脳の進化のシナリオ2009

    • Author(s)
      八木健
    • Journal Title

      生体の科学 60

      Pages: 3-12

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Rapid identification of virus-carrying mosquitoes using reverse transcription-loop-mediated isothermal amplification.2009

    • Author(s)
      Perera N, Aonuma H, Yoshimura A, Teramoto T, Iseki H, Nelson B, Igarashi I, Yagi T, Fukumoto S, Kanuka H
    • Journal Title

      Journal of Virological Methods 156

      Pages: 32-36

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Expression levels of Protocadherin-alpha Transcripts are decreased by nonsense-mediated mRNA decay with frameshift mutations and by high DNA methylation in their promoter regioter regions.2009

    • Author(s)
      Kaneko R, Kawaguchi M, Toyama T, Taguchi Y, Yagi T
    • Journal Title

      Gene 430

      Pages: 86-94

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] DNA polymerase delta is required for early mammalian embryogenesis.2009

    • Author(s)
      Uchimura A, Hidaka Y, Hirabayashi T, Hirabayashi M, Yagi T
    • Journal Title

      PLoS ONE 4

      Pages: e4184

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Decreased expression of Fyn protein and disbalaced alternative splicing patterns in platelets from patients with schizophrenia.2009

    • Author(s)
      Hattori K, Fukuzako H, Hashiguchi T, Hamada S, Murata Y, Isosaka T, Yuasa S, Yagi T
    • Journal Title

      Psychiatry Research 168

      Pages: 119-128

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Kinase-dead Knock-in mouse reveals an essential role of kinase activity of Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase IIalpha in dendritic spine enlargement, long-term Potentiation, and learning.2009

    • Author(s)
      Yamagata Y, Kobayashi S, Umeda T, Inoue A, Sakagami H, Fukaya M, Watanabe M, Hatanaka N, Totsuka M, Yagi T, Obata K, Imoto K, Yanagawa Y, Manabe T, Okabe S
    • Journal Title

      The Journal of Neuroscience 29

      Pages: 7607-7618

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Protocadherin-alpha family is required for serotonergic projections to appropriately innervate target brain areas.2009

    • Author(s)
      Katori S, Hamada S, Noguchi Y, Fukuda E, Yamamoto T, Yamamoto H, Hasegawa S, Yagi T
    • Journal Title

      The Journal of Neuroscience 29

      Pages: 9137-9147

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The chromosomal constitution of postmitotic neurons, assessed by neuronal nuclear transfer into oocytes and in ES cell lines derived from them.2009

    • Author(s)
      Osada T, Kakazu N, Watanabe M, Yamane H, Yagi T
    • Journal Title

      Cytogenetic and Genome Research 125

      Pages: 201-212

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Total expression and dual gene-regulatory mechanisms maintained in deletions and duplications of the Pcdha cluster.2009

    • Author(s)
      Noguchi Y, Hirabayashi T, Katori S, Kawamura Y, Sanbo M, Hirabayashi M, Kiyonari H, Nakao K, Uchimura A, Yagi T
    • Journal Title

      The Journal of Biological Chemistry 284

      Pages: 32002-32014

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Genetic codes for generating the complex brain2010

    • Author(s)
      Takeshi Yagi
    • Organizer
      Neuroscience Workshop for Young Scientists
    • Place of Presentation
      The Center for Traditional Arts, Forte Dong-shan Villa, Taiwan
    • Year and Date
      2010-01-22
  • [Presentation] 神経細胞に多様性を生み出す遺伝子発現制御:プロトカドヘリンα遺伝子クラスターにおける確率的プロモーター選択2009

    • Author(s)
      金子涼輔, 阿部学, 平林敬浩, 内村有邦, 崎村建司, 柳川右千夫, 八木健
    • Organizer
      第32回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2009-12-09
  • [Presentation] Analysis of mice with disruption of gamma protocadherin genes in excitatory neurons2009

    • Author(s)
      Yasuto Itoga, Shun Hamada, Takahiro Hirabayashi, TakeshiYagi
    • Organizer
      Neuroscience 2009
    • Place of Presentation
      Chicago, USA
    • Year and Date
      2009-10-17
  • [Presentation] Protocadheriny in excitatory neurons regulate cell survival in cortex and hippocampus2009

    • Author(s)
      Yasuto Itoga, Shun Hamada, Takahiro Hirabayashi, TakeshiYagi
    • Organizer
      Construction and Reconstruction of the Brain
    • Place of Presentation
      Awaji Yumebutai
    • Year and Date
      2009-10-08
  • [Presentation] 発生過程におけるPcdh-α遺伝子クラスターのDNAメチル化パターン制御機構の解2009

    • Author(s)
      豊田峻輔, 川口将史, 遠山知子, 岡野正樹, 小田昌朗, 八木健
    • Organizer
      第32回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2009-09-16
  • [Presentation] Gamma-Protocadherinコンデイナルターゲテイングマウスの解析2009

    • Author(s)
      糸賀康人, 牧野佳用子, 濱田俊, 平林敬浩, 八木健
    • Organizer
      第32回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2009-09-16
  • [Presentation] 刺激選択性に基づいて可視化されたマウス高次視覚野の特性2009

    • Author(s)
      任海学, 目黒玲子, 永美賢太郎, 菱田竜一, 車田正男, 八木健, 澁木克栄
    • Organizer
      第32回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2009-09-16
  • [Presentation] マウス視覚野脳地図の位置は経験依存的に移動する2009

    • Author(s)
      吉武講平, 渡邉健児, 任海学, 菱田竜一, 八木健, 澁木克栄
    • Organizer
      第32回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2009-09-16
  • [Presentation] セロトニン神経におけるプロトカドヘリンαアイソフォームの解析2009

    • Author(s)
      香取将太, 野口由紀子, 平林敬浩, 河村佳見, 八木健
    • Organizer
      第32回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2009-09-16
  • [Presentation] クラスター型プロトカドヘリンβファミリーの発現解析2009

    • Author(s)
      平野敬三, 金子涼輔, 井澤傑, 木津川尚史, 八木健
    • Organizer
      第32回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2009-09-16
  • [Presentation] 発生期大脳皮質におけるprotocadherin9の発現と機能2009

    • Author(s)
      松居亜寿香, 金子涼輔, 八木健, 山本亘彦
    • Organizer
      第32回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2009-09-16
  • [Presentation] クラスター型プロトカドヘリンaの単一神経細胞における差次的発現の制御メカニズム2009

    • Author(s)
      金子涼輔, 阿部学, 平林敬浩, 内村有邦, 崎村建司, 柳川右千夫, 八木健
    • Organizer
      第32回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2009-09-16
  • [Presentation] 遺伝子改変マウスを用いたクラスター型プロトカドヘリンファミリーの解析2009

    • Author(s)
      岡山厚, 金子涼輔, 八木健
    • Organizer
      Neuroscience 2009
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2009-09-16
  • [Presentation] DNA複製エラーを利用した実験室内哺乳類進化実験モデル系の構築2009

    • Author(s)
      内村有邦, 日高裕子, 平林敬浩, 古澤満, 八木健
    • Organizer
      第11回日本進化学会大会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2009-09-02
  • [Presentation] 背側海馬におけるFynの活性化は文脈的弁別に必須である2009

    • Author(s)
      伊早坂智子, 服部功太郎, 八木健, 湯浅茂樹
    • Organizer
      第31回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2009-07-07
  • [Presentation] エピジェネティック制御による神経細胞多様性創出機構の解析2009

    • Author(s)
      平山晃斉, Helen Heath, Niels Galjart, 八木健
    • Organizer
      第3回日本エピジェネティック研究会年会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2009-05-22

URL: 

Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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