可逆的な遺伝子ノックダウンシステムを用いた霊長類での認知記憶形成機構の解明

使用可逆基因敲除系统阐明灵长类动物认知记忆形成的机制

• 批准号: 07J05225
• 负责人: 大橋 陽平
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J05225/
• 关键词: レンチウイルスベクター; 認知記憶; 霊長類; WGA; Channelrhodopsin-2; Halorhodopsin; プロモーター; 小脳; プルキンエ細胞; EGFP

本研究は、視覚性対連合課題遂行中のサルを被験体として、記憶関連分子の可逆的ノックダウンまたはK+channel等の遺伝子導入による神経細胞活動の制御(不活性化・活性化)を行なうことで、認知記憶形成過程における分子・細胞・神経回路の役割を個体レベルで明らかにすることを目的としている。これまでに、霊長類への応用に向けたレンチウイルスベクターの開発及び作製法の検討、ラットを用いた予備実験を行なってきたが、当該年度においては、1.ラットを対象とした神経回路解析法の開発、2.レンチウイルスベクターを用いた霊長類大脳高次機能解明に向けた前段階としての、ラットを対象とした神経細胞活動制御方法の検討、3.レンチウイルスベクターを用いた霊長類大脳皮質への遺伝子導入システムの確立を行なった。以下、個別に記載する。1.においては、WGA及びGFP遺伝子の共発現が可能なレンチウイルスベクターを開発し、これによりラット小脳出力経路の可視化を可能にした。また、GFP発現により、一次及び二次ニューロンの区別が可能であった。この成果は、第39回北米神経科学学会(2009年10月19日、シカゴ)及び、GCOEプログラム「生体シグナルを基盤とする統合生命学」第3回リトリート(2010年3月5日、東京大学)にて発表された。2.においては、レンチウイルスベクターにより光受容蛋白(ChR-2,NpHR)をラットの大脳及び小脳皮質の神経細胞に発現させ、レーザー照射下にてその神経細胞活動制御(活性化・不活性化)を実現した。3.においては、これまでラットを用いて蓄積してきた技術を霊長類であるマカクザルへと応用し、その大脳皮質への遺伝子導入システムの確立を目指した。現在までに計64回の霊長類大脳皮質への遺伝子導入を行ない、また遺伝子導入用内部プロモーターに関するデータも集まりつつある。この成果は、GCOEプログラム「生体シグナルを基盤とする統合生命学」第3回リトリート(2010年3月5日、東京大学)にて発表された。

This study は, regard 覚 commissure subject carries out of seaborne の サ ル を be と 験 し て masato, memory even molecular の reversible ノ ッ ク ダ ウ ン ま た は K + channel such as の heritage 伝 son import に よ る god 経 cell activity の suppression (not active, reactive) line を な う こ と で, cognitive memory formation に お け る molecules, cells, god 経 loop の cut を individual service Youdaoplaceholder0 で で for the purpose of ら にする にする とを とを for the purpose of と て て る る る る る る. こ れ ま で に, long 霊 class へ の 応 with に to け た レ ン チ ウ イ ル ス ベ ク タ ー の open 発 method and び の beg, ラ 検 ッ ト を with い た reserve be 験 を line な っ て き た が, when the annual に お い て は, 1. ラ ッ ト を like と seaborne し た god 経 loop analytic method の 発, 2. レ ン チ ウ イ ル ス ベ ク タ ー を with い た 霊 long class big 脳 interpret high order function Front order to け に た と し て の, ラ ッ ト を like と seaborne し た god 経 cell activity suppression method の 検 please, 3. レ ン チ ウ イ ル ス ベ ク タ ー を with い た 霊 long class big 脳 cortex へ の heritage 伝 son import シ ス テ ム の line established を な っ た. Below, some に records する. 1. に お い て は, WGA and び GFP heritage 伝 son の 発 が may now total な レ ン チ ウ イ ル ス ベ ク タ ー を open 発 し, こ れ に よ り ラ ッ ト small 脳 の visualization output 経 road を may に し た. Youdaoplaceholder0, the occurrence of GFP is によ によ, and the difference between primary and び secondary ニュ ロ ロ <e:1> が may であった. こ の results は, back to north 39 m god 経 science society (October 19, 2009, シ カ ゴ) and び, GCOE プ ロ グ ラ ム "born body シ グ ナ ル を base plate と す る integration biotics" 3 back リ ト リ ー ト (March 5, 2010, the university of Tokyo) に て 発 table さ れ た. 2. に お い て は, レ ン チ ウ イ ル ス ベ ク タ ー に よ り light by let protein (CRH - 2, NpHR) を ラ ッ ト の 脳 and び small の god 経 脳 cortex cells に 発 now さ せ, レ ー ザ ー beams に て そ の god 経 cell activity suppression (activeness, not active) を be presently し た. 3. に お い て は, こ れ ま で ラ ッ ト を with い て accumulation し て き た technology を 霊 long class で あ る マ カ ク ザ ル へ と 応 し, そ の big 脳 cortex へ の heritage 伝 son import シ ス テ ム の establish を refers し た. 64 back now ま で に の 霊 long class big 脳 cortex へ の posthumous son 伝 import line を な い, ま た posthumous son 伝 import with internal プ ロ モ ー タ ー に masato す る デ ー タ も set ま り つ つ あ る. こ の results は, GCOE プ ロ グ ラ ム "born body シ グ ナ ル を base plate と す る integration biotics" 3 back リ ト リ ー ト (March 5, 2010, the university of Tokyo) に て 発 table さ れ た.

项目成果

A comparative analysis of ubiquitous and cell-type specific promoters in rat and monkey cortices in vivo using lentiviral vector-mediated gene transfer

使用慢病毒载体介导的基因转移对体内大鼠和猴皮质中普遍存在的细胞类型特异性启动子进行比较分析

• 发表时间: 2010
• 作者: Sato A.;et al.
• 通讯作者: et al.

A non-magnetic mmi-mantpulator for an MRI-based method for Localization of a microelectrode tip within monkey cerebral cortex

一种用于基于 MRI 的猴子大脑皮层内微电极尖端定位方法的非磁性 mmi 机械手

• 发表时间: 2007
• 期刊: The Jurnal of Physiologieal Seiences 57(suppl)
• 作者: Koyano;K.;et. al.
• 通讯作者: et. al.

MRI-detectable elgiloy deposit markers for in vivo recording site localization : deposit condition, scan parameters and long-term durability

用于体内记录位点定位的 MRI 可检测埃尔吉洛伊沉积标记：沉积条件、扫描参数和长期耐久性

• 发表时间: 2009
• 作者: 小谷野賢治;et al
• 通讯作者: et al

From where do we record?:MRI-based in vivo localization methods for microelectrode recordins from the monke brain,

我们从哪里记录？：基于 MRI 的猴脑微电极记录体内定位方法，

• 发表时间: 2008
• 作者: Koyano;K.W;et. al.
• 通讯作者: et. al.

Metal deposit mark of elgiloy electrode is detectable using high-field MRI : an in vivo method to localize the recording sites

使用高场 MRI 可检测埃尔吉洛伊电极的金属沉积痕迹：一种定位记录位点的体内方法

• 发表时间: 2009
• 期刊: The Journal of Physiological Sciences 59(suppl.1)
• 作者: Koyano KW.;et al.
• 通讯作者: et al.