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新奇光遺伝学的技術を用いた神経におけるカルシウムシグナリングの役割の解明

Research Project

Project/Area Number 14J06399
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Biophysics
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

福田 憲隆  大阪大学, 生命機能研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2014-04-25 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Keywords光遺伝学 / カルシウムイオン / カルシウムシグナリング / 遺伝子工学
Outline of Annual Research Achievements

本研究はカルシウムシグナル経路を一時的かつ特異的に光で活性化する方法を開発し、時間・空間的にダイナミックに応答するカルシウムシグナル経路を可視化する技術を開発することを目指した。
本年度は、神経細胞を含む興奮性細胞においてカルシウム誘発性カルシウム放出を行う小胞体膜上に発現するリアノジンジ受容体や、小胞体のカルシウムレベルの低下を感知するセンサーとして機能し、形質膜型カルシウムチャネルであるOrai1を活性化するSTIM1にLOVドメインを融合することを試みた。しかしながら、光照射依存的にカルシウム濃度を変動させることが可能なコンストラクションを得ることができず、しかも活性化型STIM1については海外の研究者によって同様のアイデアに基づく研究(Kyung T et al. Nature Biotechnol. 33, 1092-1096, 2015)が報告されてしまったことから、本研究を中断した。
一方、これらと並行して上記光摂動ツールによるカルシウムイオンの濃度変化を可視化可能にするために化学発光性の高輝度橙色カルシウム指示薬の開発を行った。具体的にはOrange-NanoLantern(Takai A et al. PNAS 112, 4352-4356, 2015)の化学発光タンパク質部分をRLucからNLucに置換することで発光強度を増加させた融合タンパク質を構築した。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (1 results)

All 2014

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results)

  • [Journal Article] Optical control of the Ca2+ concentration in a live specimen with a genetically encoded Ca2+-releasing molecular tool.2014

    • Author(s)
      Fukuda N, Matsuda T, Nagai T.
    • Journal Title

      ACS chemical biology

      Volume: 9 Issue: 5 Pages: 1197-1203

    • DOI

      10.1021/cb400849n

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access

URL: 

Published: 2015-01-22   Modified: 2024-03-26  

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