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ケージドグルタミン酸を用いた多点同時刺激による海馬ニューロンの長期増強の解析

Research Project

Project/Area Number 17023056
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionThe Institute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

中井 淳一  独立行政法人理化学研究所, 記憶学習機構研究チーム, 副チームリーダー (80237198)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 平瀬 肇  独立行政法人理化学研究所, 平瀬研究ユニット, ユニットリーダー (90392084)
小島 比呂志  玉川大学, 工学部, 教授 (50281671)
塚田 稔  玉川大学, 王学部, 教授 (80074392)
Project Period (FY) 2005
Project Status Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help
¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Fiscal Year 2005: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Keywords海馬 / ニューロン / 長期増強 / ケイジドグルタミン酸 / カルシウム / G-CaMP
Research Abstract

この研究の目的はケイジドグルタミン酸と高速多点光刺激法を用いて海馬CA1ニューロンにおけるヘテロシナプス性の長期増強を研究することにある。新開発の高速光刺激レーザー顕微鏡システムの調整に当初予想以上の時間を取られたが、ラットの海馬スライスを作製し、開発したレーザー顕微鏡を用いて2光子励起レーザーにより高速に多点刺激を行い、CA1ニューロンからカルシウム濃度の変化を計測した。また、我々が開発したカルシウムセンサー蛋白質であるG-CaMPを改良し、これまでのG-CaMPより約40倍明るいG-CaMP1.6を作製した。このG-CaMP1.6を遺伝子銃を用いてラット海馬スライスに発現させることにより、2光子励起レーザー顕微鏡を用いてスパインでのカルシウムの変化を捉えることができた。このシステムを用いて、ヘテロシナプス性の長期増強の研究に応用可能であることが明らかとなった。また、Gal4-UASによる発現系を用いて、G-CaMP1.6を発現する遺伝子改変ショウジョウバエを作製し、幼虫の運動ニューロン終末におけるカルシウム変動をin vivoで観察することが可能となった。G-CaMP1.6の蛍光変化量と反応速度は、比較検討したセンサーの中で最も性能が高いものに属していた。さらにG-CaMP1.6を改良したG-CaMP2を小脳顆粒細胞に発現する遺伝子導入マウスを作製し、平行線維および顆粒細胞の細胞体でカルシウムの変化を捉えることに成功した。

Report

(1 results)
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2005

All Journal Article (4 results)

  • [Journal Article] In vivo performance of genetically encoded indicators of neural activities in flies.2005

    • Author(s)
      Reiff DF
    • Journal Title

      J.Nuerosci. 25

      Pages: 4766-4778

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Insulin induces internalization of the 5-HT(2A) receptor expressed in HEK293 cells.2005

    • Author(s)
      Ohkura M
    • Journal Title

      Eur.J.Pharmacol. 518

      Pages: 18-21

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Activation of cerebellar parallel fibers monitored in transgenic mice expressing a fluorescent calcium indicator protein.2005

    • Author(s)
      Diez-Garcia J
    • Journal Title

      Eur.J.Neurosci. 22

      Pages: 627-635

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] A genetically encoded bright Ca^<2+> probe applicable for dynamic Ca^<2+> imaging of dendritic spines.2005

    • Author(s)
      Ohkura M
    • Journal Title

      Analytical Chem 77

      Pages: 5861-5869

    • Related Report
      2005 Annual Research Report

URL: 

Published: 2005-04-01   Modified: 2018-03-28  

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