| Project/Area Number |
21K19429
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 51:Brain sciences and related fields
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
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| Keywords | カルシウムセンサー / 光遺伝学ツール / タンパク質工学 / 多色イメージング / 多光子励起 / カルシウムイメージング / 2光子励起顕微鏡 / 広視野顕微鏡 / FRET / 光遺伝学 |
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| Outline of Research at the Start |
近年、カルシウムセンサーと光遺伝学ツールを用いることで、神経活動計測・操作が生体においても可能となってきている。しかしながら、従来の手法では、光遺伝学ツールがイメージングの励起光で活性化されてしまうなど、実用的な使用に向けては多くの課題が残っている。本研究では、新規光遺伝学ツールをデザインをおこない、多色イメージングと光遺伝学的操作が同時に可能な方法の開発をおこなう。
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| Outline of Final Research Achievements |
We developed a new optogenetic tool and novel calcium indicator to establish a method for simultaneous calcium imaging and optogenetic manipulation in vivo. Through screening, we successfully developed a mutant with larger conductance than existing optogenetic tools. Furthermore, we obtained a new red calcium sensor, RCaMP3, that exhibited increased fluorescence brightness and fluorescence change rate compared to conventional red calcium indicators.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
高次脳機能を制御する神経ネットワークを理解するためには、１細胞レベルの解像度で神経活動計測と神経活動操作を同時におこなう技術が必要である。本研究で開発した新規プローブを用いることで、神経活動計測と活動操作がクロストークフリーに生体脳で実現できるだけでなく、旧来の生理学の枠を超えた神経科学の問題に取り組みことも可能となる。
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