研究紹介

脳科学総合研究センター

行動遺伝学技術開発チーム

チームリーダー 糸原 重美 (D.V.M., Ph.D.)
糸原 重美 (D.V.M., Ph.D.)

動物の行動は、複雑な外来性および内因性情報が脳内で統合された結果として発現しますが、情報の統合の基礎は高度に統制された分子および細胞ネットワークに有ります。これらのネットワークは、主として遺伝因子、部分的に環境因子により制御され、個体間の僅かな差異が個性や気質の違いにつながり、傷害、感染、社会的・物理的ストレスや遺伝的因子などによるネットワークの破綻あるいは混乱は、ヒトの認知機能不全や多様な精神異常をもたらします。我々は、ほ乳類の中枢神経系で高度に統制されたネットワークはどのようにして形成され、環境因子によりどのように修飾されるのか、また独立した情報を統合あるいは分別する機構はいかなるものか、明らかにする事を目的として研究しています。逆遺伝学の手法で作製した変異マウスは、いかなる表現型レベルにおいても明白な因果関係を提供し、このような研究に不可欠です。我々は遺伝子工学的手法を開発・改良し、必要な遺伝的特徴を有するマウスを作製し、これらを利用して動物の行動を制御する神経回路の形成機構とその機能を解析します。相互排他的発現するNetrin-G1とNetrin-G2を分子指標とし、注意と衝動性の制御機構の観点から解析しています。睡眠の異常は多くの精神疾患に伴います。睡眠を制御する神経回路機構と睡眠の生理学的役割の解析も重要な観点です。

研究主分野

神経科学 & 行動科学

研究関連分野

生物学 & 生化学 / 分子生物 & 遺伝学 / 心理学 & 精神医学

研究テーマ

  • 神経回路網の形成機構に関する研究
  • 注意と関連行動の制御回路に関する研究
  • REM睡眠の神経回路機構とその意義に関する研究
  • 脳高次機能におけるアストログリアの作用機構に関する研究
  • 神経回路機能を解析するための遺伝学的手法の開発

主要論文

  1. Zhang, Q., Goto, H., Akiyoshi-Nishimura, S., Prosselkov, P., Sano, C., Matsukawa, H., Yaguchi, K., Nakashiba, T., and Itohara, S.:
    "Diversification of behavior and postsynaptic properties by netrin-G presynaptic adhesion family proteins."
    Mol. Brain 9(1): 6 (2016).
  2. Hayashi, Y., Kashiwagi, M., Yasuda, K., Ando, R., Kanuka, M., Sakai, K., and Itohara, S.:
    "Cells of a common developmental origin regulate REM/non-REM sleep and wakefulness in mice."
    Science 350(6263): 957-961 (2015).
  3. Iwata, R., Matsukawa, H., Yasuda, K., Mizuno, H., Itohara, S., and Iwasato, T.:
    "Developmental RacGAP α2-chimaerin signaling is a determinant of the morphological features of dendritic spines in adulthood."
    J. Neurosci., 35(40): 13728-13744 (2015).
  4. Matsukawa, H., Akiyoshi-Nishimura, S,. Zhang, Q., Luján, R., Yamaguchim,K., Goto, H., Yaguchi, K., Hashikawa, T., Sano, C., Shigemoto R., Nakashiba, T., and Itohara S.:
    "Netrin-G/NGL complexes encode functional synaptic diversification."
    J. Neurosci., 34(47): 15779-15792 (2014).
  5. Iwata, R., Ohi, K., Kobayashi, Y., Masuda, A., Iwama, M., Yasuda, Y., Yamamori, H., Tanaka, M., Hashimoto, R., Itohara, S., and Iwasato, T.:
    "RacGAP α2-chimaerin function in development adjusts cognitive ability in adulthood."
    Cell Rep., 8(5): 1257-1264 (2014).
  6. Mizuno, H., Luo, W., Tarusawa, E., Saito, Y.M., Sato, T., Yoshimura, Y., Itohara, S., and Iwasato, T.:
    "NMDAR-regulated dynamics of layer 4 neuronal dendrites during thalamocortical reorganization in neonates."
    Neuron 82(2): 365-379 (2014).
  7. Kobayashi, Y., Sano, Y., Vannoni, E., Goto, H., Suzuki, H., Oba, A., Kawasaki, H., Kanba, S., Lipp, H.P., Murphy, N.P., Wolfer, D.P., and Itohara S.:
    "Genetic dissection of medial habenula-interpeduncular nucleus pathway function in mice."
    Front. Behav. Neurosci.. 7, 17 (2013).
  8. Iwasato, T., Inan, M., Kanki, H., Erzurumlu, R., Itohara, S., and Crair, M.C.:
    "Cortical adenylyl cyclase 1 is required for thalamocortical synapse maturation and proper layer IV neuronal morphology during barrel map development."
    J. Neurosci., 28 (23): 5931-5943 (2008).
  9. Nishimura-Akiyoshi, S., Niimi, K., Nakashiba, T., and Itohara, S.:
    "Axonal netrin-Gs transneuronally determine lamina-specific subdendritic segments."
    Proc. Natl. Acad. Sci. USA 104(37): 14801-14806 (2007).
  10. Iwasato, T., Katoh, H., Nishimaru, H., Ishikawa, Y., Inoue, H., Saito, Y.M., Ando, R., Iwama, M., Takahashi, R., Negishi, M., and Itohara, S.:
    "Rac-GAP α-Chimerin Regulates Motor-Circuit Formation as a Key Mediator of EphrinB3/EphA4 Forward Signaling."
    Cell 130(4): 742-753 (2007).

メンバーリスト

主宰者

糸原 重美
チームリーダー

メンバー

山口 和彦
研究員
小林 祐樹
研究員
張 琪
研究員
吉田 崇将
研究員
PROSSELKOV Pavel
研究員
増田 明
研究員
黒木 暁
リサーチアソシエイト
安藤 れい子
テクニカルスタッフⅠ
大葉 敦子
テクニカルスタッフⅠ
佐野 千枝
テクニカルスタッフⅠ
向後 直美
テクニカルスタッフⅠ
白木 玲子
アシスタント