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Manipulation of signal transduction by light in C. elegans

Research Project

Project/Area Number 17H07406
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Animal physiology/Animal behavior
Research InstitutionCenter for Novel Science Initatives, National Institutes of Natural Sciences (2018)
Okazaki Research Facilities, National Institutes of Natural Sciences (2017)

Principal Investigator

Oda Shigekazu  大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター、アストロバイオロジーセンター、生命創成探究, 生命創成探究センター, 助教 (40802848)

Project Period (FY) 2017-08-25 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords光遺伝学 / シグナル伝達 / C. elegans / 光誘導性二量体化システム / 光誘導性二量体化 / 定量的遺伝学レスキュー / 化学走性 / 光スイッチ / 生物物理 / バイオテクノロジー / 神経科学
Outline of Final Research Achievements

I introduced the fully-genetically encoded PhyB-PIF system, a light-Induced dimerization (LID) system that can be controlled by red/infra-red light, into a nematode Caanorhabditis elegans. With this optogenetic tool, I succeeded in controlling ERK-MAPK signal transduction (a biochemical reaction) in a single neuron in the worm.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

遺伝子に完全にコードされておりかつ生物個体に害が少ない長波長光により作動する光誘導性二量体化システムが、初めて動物個体(線虫C. elegans)に導入されたことにより、動物個体で分子活性を操作するための光遺伝学技術が促進されることになることが期待される。これにより、分子と動物個体の関係性の詳細を明らかにすることができる。
また、この技術は、最終的には光で分子活性を操作して治療するための技術へと発展していく可能性が十分ある。

Report

(3 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2018 2017 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Book (2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Efficient synthesis of phycocyanobilin in mammalian cells for optogenetic control of cell signaling2017

    • Author(s)
      Uda Youichi、Goto Yuhei、Oda Shigekazu、Kohchi Takayuki、Matsuda Michiyuki、Aoki Kazuhiro
    • Journal Title

      Proc Natl. Acad. Sci. U.S.A.

      Volume: 114 Issue: 45 Pages: 11962-11967

    • DOI

      10.1073/pnas.1707190114

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Book] 実験医学「サイズ生物学」クローズアップ実験法2018

    • Author(s)
      青木一洋、宇田燿一、小田茂和、後藤祐平
    • Total Pages
      5
    • Publisher
      羊土社
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Book] CHAPTER 7. Optogenetic Tools for Quantitative Biology: The Genetically Encoded PhyB?PIF Light-inducible Dimerization System and Its Application for Controlling Signal Transduction2018

    • Author(s)
      Shigekazu Oda, Youichi Uda Y, Yuhei Goto, Haruko Miura, Kazuhiro Aoki
    • Total Pages
      12
    • Publisher
      Royal Society of Chemistry
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Remarks] 基礎生物学研究所におけるプレスリリース

    • URL

      http://www.nibb.ac.jp/pressroom/news/2017/10/24.html

    • Related Report
      2017 Annual Research Report

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Published: 2017-08-25   Modified: 2020-03-30  

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