再認記憶を司る神経回路の遺伝学的操作：サルを用いた因果性解析

控制识别记忆的神经回路的基因操作：使用猴子进行因果分析

• 批准号: 26830004
• 负责人: 大橋 陽平
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-26830004/
• 关键词: 霊長類; 再認記憶; 神経回路; アデノウイルスベクター; テタヌストキシン; 不安定化ドメイン; 下部側頭葉

本研究の目的は、霊長類（マカクサル）下部側頭葉内の特定の神経回路が、再認記憶(recognition memory)の想起時に果たす役割を、遺伝学的手法を用いて神経回路機能を可逆的に操作することにより、明らかにすることである。本年度は以下の進捗が得られた。1. 遺伝子導入マカクザルを用いた再認記憶を司る神経回路の可逆的阻害4頭のマカクサル（ニホンザル）に対し、再認記憶として遅延非見本合わせ課題（Delayed Non Matching-to-Sample (DNMS) task, Squire and Zola-Morgan, 1991）の訓練を行なった。続いて、訓練済のマカクザルのうち3頭において、下部側頭葉(36野)にドキシサイクリン依存型テタヌストキシン発現システムを搭載したアデノ随伴ウイルスベクターを接種した。ドキシサイクリン投与下/非投与下において、サルの行動実験を実施し、神経回路の遮断効果を検討したところ、少なくとも1頭のサルにおいて課題正答率の可逆的低下が認められた。これにより下部側頭葉の神経回路が再認記憶において重要な役割を果たしていることが示唆された。2. 短時間分解型破傷風毒素テタヌストキシンの開発改良型破傷風毒素テタヌストキシン(Kinoshita et al., 2012)と改変型DHFR(以下DD)(Iwamoto et al., 2010)を結合させることで、短時間分解型テタヌストキシン(DD.EGFP.eTeNT.PEST)を開発した。これはトリメトプリム(Tmp)非存在下では数時間で分解されるものである。さらに、遺伝子発現をより厳密にするために、この短時間分解型テタヌストキシンをTet-on systemにて制御するシステムを開発した。これは、ドキシサイクリン(Dox)とトリメトプリム(Tmp)の二種の薬剤の存在下で、より厳密でかつ素早いテタヌストキシンの発現調節を可能にする次世代の可逆的神経回路遮断システムである。

The purpose of this study was to explore the mechanisms for the retrieval of specific neurologic circuits in the lower parietal lobes, recognition memory, and learning of reversible neurologic circuit functions. The following progress was made during the year. 1. The training of Delayed Non Matching-to-Sample (DNMS) task, Squire and Zola-Morgan, 1991. In the middle of the training session, the three heads of the training session, the lower side of the head (36 fields), the dependent type of the training session, the development session, the training session. The results of the investigation of the interruption effect of the mental circuit are as follows: (1) The reversible decrease of the positive response rate of the first head is recognized. The brain circuit of the lower parietal lobe recognizes the memory, and the brain circuit of the lower parietal lobe recognizes the memory. 2. Development of a modified tetanus toxin (Kinoshita et al., 2012) modified DHFR(DD below)(Iwamoto et al., 2010), a short-term decomposition type (DD.EGFP.eTeNT.PEST) was developed. In the absence of Tmp, it is time to decompose. The development of a Tet-on system In the presence of two kinds of agents, Dox and Tmp, it is possible to regulate the occurrence of reversible neural circuit interruption in the next generation.

项目成果

東京大学医学部統合生理学教室

东京大学医学部综合生理学系

Cofilin1 controls transcolumnar plasticity in dendritic spines in adult barrel cortex.

• DOI: 10.1371/journal.pbio.1002070
• 发表时间: 2015-02
• 期刊: PLoS biology
• 影响因子: 9.8
• 作者: Tsubota T;Okubo-Suzuki R;Ohashi Y;Tamura K;Ogata K;Yaguchi M;Matsuyama M;Inokuchi K;Miyashita Y
• 通讯作者: Miyashita Y

Dissecting multiple neuronal pathways in mammalian brain using Avian sarcoma and leukosis virus

使用禽肉瘤和白血病病毒剖析哺乳动物大脑中的多个神经元通路

• 发表时间: 2014
• 作者: Makoto Matsuyama;Yohei Ohashi;Tadashi Tsubota;Masae Yaguchi;Kaori Mamada;Shigeki Kato;Kazuto Kobayashi;Yasushi Miyashita
• 通讯作者: Yasushi Miyashita

哺乳類脳における経路特異的遺伝子導入を可能にする3つの独立したGate-Tagベクターの開発

开发三个独立的 Gate-Tag 载体以实现哺乳动物大脑中途径特异性基因转移

• 发表时间: 2014
• 作者: 松山真;大橋陽平;坪田匡史;矢口雅江;真々田薫里;加藤成樹;小林和人;宮下保司
• 通讯作者: 宮下保司