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発達期中枢神経系シナプスの選択的強化・除去過程のリアルタイムイメージング

Research Project

Project/Area Number 21650094
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Neurophysiology and muscle physiology
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

狩野 方伸  東京大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (40185963)

Project Period (FY) 2009 – 2010
Project Status Completed (Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Fiscal Year 2010: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2009: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Keywordsニューロン / シナプス / 神経回路 / 蛍光タンパク質
Research Abstract

本研究では、登上線維-プルキンエ細胞シナプスの選択的強化・除去がどのように進行するのかを直接解明することを目指し、新たなリアルタイムイメージング方法を開発する。昨年度、延髄細胞の軸索やプルキンエ細胞を蛍光タンパクの発現により可視化する方法を最適化した。また、3種類の蛍光シグナルを検出できるようにレーザーなど顕微鏡の改良を行った。本年度は、(1)3種類の蛍光タンパク質(BFP,GFP,Tomato)の組み合わせ発現により、細胞や線維を多くの別々の色で、生きたまま染色する方法を確立した。さらに、(2)それらの生きた細胞、線維を長期的に観察できる実験系の確立を目指し、標本を浸す液やその液に送る気体などに関して、条件検討を行った結果、顕微鏡下で、温度とpHを制御した状態で、細胞や線維を1日以上経時的に観察できるシステムを開発した。このように、複数の生きた細胞や線維を同時にかつ区別して、1日以上リアルタイムで観察できる実験系がほぼ確立できた。残された課題は、蛍光タンパク質を任意の細胞に発現させる方法の開発である。プルキンエ細胞へは特異的なプロモーター(L7)を使用すれば可能だが、登上線維は適したプロモーターがない。新規プロモーターの探索あるいはプルキンエ細胞からシナプスを介して逆行的に遺伝子を登上線維に輸送する方法の開発を必要とする。このことが達成されれば、登上線維、プルキンエ細胞のリアルタイムイメージングを行うことができ、登上線維-プルキンエ細胞シナプスの選択的強化・除去の実体を解明することが可能となる。さらにこれらの方法は、脳内で起こる様々な現象に応用することが可能であり、多くの研究に貢献できることが期待される。

Report

(2 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (67 results)

All 2011 2010 2009 Other

All Journal Article (22 results) (of which Peer Reviewed: 18 results) Presentation (40 results) Book (3 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Complementary synaptic distribution of enzymes responsible for synthesis and inactivation of the endocannabinoid2-arachidonoylglycerol in the human hippocampus2011

    • Author(s)
      Ludanyi A, Sheny Shu-Jung Hu, S, Yamazaki M, Tanimura A, Piomelli D, Masahiko Watanabe M, Kano M, Sakimura K, Magloczky Z, Mackie K, Freund TF, Katona I
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      J Neurosci

      Volume: 31 Pages: 3104-3109

    • NAID

      120002950596

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      Proc Natl Acad Sci USA

      Volume: 108 Pages: 3059-3064

    • NAID

      10030575938

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      Miyata M, Kishimoto Y, Tanaka M, Hashimoto K, Hirashima N, Murata Y, Kano M, Takagishi Y
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      Volume: 31(掲載確定(印刷中))

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      Eibsee Hotel, Eibsee, Germany
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      狩野方伸、橋本谷祐輝、谷村あさみ
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      兵庫県神戸市神戸コンベンションセンター
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      兵庫県神戸市神戸コンベンションセンター
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      兵庫県神戸市神戸コンベンションセンター
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      兵庫県神戸市神戸コンベンションセンター
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      2010-09-03
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      山崎真弥、深谷昌弘、橋本浩一、山崎美和子、板倉誠、高橋正身、狩野方伸、渡辺雅彦、崎村建司
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      兵庫県神戸市神戸コンベンションセンター
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      兵庫県神戸市神戸コンベンションセンター
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      兵庫県神戸市神戸コンベンションセンター
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      兵庫県神戸市神戸コンベンションセンター
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      橋本谷祐輝、少作隆子、谷村あさみ、狩野方伸
    • Organizer
      第87回日本生理学会大会
    • Place of Presentation
      岩手県盛岡市いわて県民情報交流センター(アイーナ)
    • Year and Date
      2010-05-20
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 小脳登上線維-プルキンエ細胞シナプスの生後発達におけるP/Q型電位依存性カルシウムチャネルの役割2010

    • Author(s)
      橋本浩一、辻田実加、宮崎太輔、山崎真弥、喜多村和郎、Hee-supShin、渡辺雅彦、崎村建司、狩野方伸
    • Organizer
      第87回日本生理学会大会
    • Place of Presentation
      岩手県盛岡市盛岡市民文化ホール(マリオス)
    • Year and Date
      2010-05-19
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Protease-activated receptor 1 induces suppression of inhibitory synaptic transmission in the hippocampus.2009

    • Author(s)
      Hashimotodani Y
    • Organizer
      39^<th> Annual meeting of the Society for Neuroscience
    • Place of Presentation
      アメリカ、シカゴMcCormick Place
    • Year and Date
      2009-10-20
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Adenosine Al receptor regulates mGluR1 signaling and LTD in cerebellar Purkinje cells.2009

    • Author(s)
      Kamikubo Y
    • Organizer
      39^<th> Annual meeting of the Society for Neuroscience
    • Place of Presentation
      アメリカ、シカゴMcCormick Place
    • Year and Date
      2009-10-19
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Analysis of the physiological function of cerebellar AMPA receptor subunits using Purkinje cell-specific gene targeting system.2009

    • Author(s)
      Abe M
    • Organizer
      39^<th> Annual meeting of the Society for Neuroscience
    • Place of Presentation
      アメリカ、シカゴMcCormick Place
    • Year and Date
      2009-10-18
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 発達期小脳における登上線維-プルキンエ細胞間シナプス除去への抑制性GABA作動性伝達の関与2009

    • Author(s)
      中山寿子
    • Organizer
      第32回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      愛知県名古屋市名古屋国際会議場
    • Year and Date
      2009-09-17
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 成熟マウス小脳における2-アラキドノイルグリセロールによる逆行性シナプス伝達2009

    • Author(s)
      谷村あさみ
    • Organizer
      第32回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      愛知県名古屋市名古屋国際会議場
    • Year and Date
      2009-09-17
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] mGluR1は瞬目反射条件づけ記憶の獲得に必要であり、その発現や保持には必要ではない2009

    • Author(s)
      中尾晴美
    • Organizer
      第32回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      愛知県名古屋市名古屋国際会議場
    • Year and Date
      2009-09-17
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 小脳プルキンエ細胞のグルタミン酸感受性長期抑圧の制御機構としてのA1アデノシン受容体2009

    • Author(s)
      藤田洋介
    • Organizer
      第32回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      愛知県名古屋市名古屋国際会議場
    • Year and Date
      2009-09-16
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 中枢神経系組織培養細胞への遺伝子導入方法2009

    • Author(s)
      上阪直史
    • Organizer
      第32回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      愛知県名古屋市名古屋国際会議場
    • Year and Date
      2009-09-16
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Two-Photon Imaging of Population Activity in Cerebellar Purkinje Cells in GluRδ2 Knockout Mouse.2009

    • Author(s)
      Hashizume M
    • Organizer
      36^<th> International Congress of Physiological Sciences
    • Place of Presentation
      京都府国立京都国際会館
    • Year and Date
      2009-07-31
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Bi-directional regulation of cerebellar synaptic plasticity through inter-GPCR interplay.2009

    • Author(s)
      Kamikubo Y
    • Organizer
      36^<th> International Congress of Physiological Sciences
    • Place of Presentation
      京都府国立京都国際会館
    • Year and Date
      2009-07-28
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Analysis of climbing fiber inputs to Purkinje cells in the developing rat cerebellum in vivo.2009

    • Author(s)
      Kawamura Y
    • Organizer
      36^<th> International Congress of Physiological Sciences
    • Place of Presentation
      京都府国立京都国際会館
    • Year and Date
      2009-07-28
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Translocation of the strongest climbing fiber to Purkinje cell dendrites after synaptic competition on the soma in developing cerebellum.2009

    • Author(s)
      Hashimoto K
    • Organizer
      36^<th> International Congress of Physiological Sciences
    • Place of Presentation
      京都府国立京都国際会館
    • Year and Date
      2009-07-28
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Modulation of hippocampal inhibitory synaptic transmission through protease-activated receptor 1.2009

    • Author(s)
      Hashimotodani Y
    • Organizer
      36^<th> International Congress of Physiological Sciences
    • Place of Presentation
      京都府国立京都国際会館
    • Year and Date
      2009-07-28
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Activity-dependent regulation of climbing fiber synapse elimination during postnatal cerebellar development.2009

    • Author(s)
      Kano M
    • Organizer
      Gordon Research Conference on Neural Circuits & Plasticity
    • Place of Presentation
      アメリカSalve Regina大学
    • Year and Date
      2009-06-07
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] "2-Arachidonoylglycerol mediates short-term retrograde suppression of synaptic transmission in the cerebellum.2009

    • Author(s)
      Kano M
    • Organizer
      4^<th> International Conference on Phospholipase A_2 and Lipid Mediators(PLM2009)
    • Place of Presentation
      東京都千代田区一ツ橋学術総合センター
    • Year and Date
      2009-05-25
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Book] Synaptogenesis and Synaptic elimination. In : Handbook of Cerebellum and Cerebellar Disorders, Mario Manto, Donna Gruol, Jeremy Schmahmann, Nori Koibuchi, Ferdinando Rossi, (eds)2011

    • Author(s)
      Kano M, Watanabe M.
    • Publisher
      Springer(掲載確定(印刷中))
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Book] 内因性カンナビノイドによるシナプス伝達修飾実験医学 28(増刊号/分子から個体へと深化する脂質生物学.佐々木雄彦、横溝岳彦、竹縄忠臣/編)2010

    • Author(s)
      橋本谷祐輝、谷村あさみ、狩野方伸
    • Total Pages
      938
    • Publisher
      羊土社
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Book] Handbook of Neurochemistry and Molecular Neurobiology 3rd Edition Neural Signaling Mechanisms.2009

    • Author(s)
      Tabata T
    • Total Pages
      632
    • Publisher
      Springer Science Business Media
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Remarks] 東京大学大学院医学系研究科神経生理学教室

    • URL

      http://plaza.umin.ac.jp/~neurophy/Kano%201ab/Top.html

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Remarks] 東京大学大学院医学系研究科神経生理学教室

    • URL

      http://plaza.umin.ac.jp/~neurophy/Kano%201ab/top.html

    • Related Report
      2009 Annual Research Report

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Published: 2009-04-01   Modified: 2016-04-21  

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