STUDY OF SYNAPTIC MODULATORY MECHANISMS IN RESPONSE TO STRESS MEDIATED BY 5-HT2A RECEPTOR

• Project/Area Number: 22500285
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Neuroscience in general
• Research Institution: Saitama University
• Principal Investigator: OHKURA Masamichi 埼玉大学, 脳科学融合研究センター, 准教授 (70369172)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): NAKAI Junichi 埼玉大学, 脳科学融合研究センター, 教授 (80237198) ; ANDO Keiko 埼玉大学, 脳科学融合研究センター, 特任准教授 (40221741)
• Project Period (FY): 2010 – 2012
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2012: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2011: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2010: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: セロトニン2A / 神経活動 / シナプス / カルシウムシグナル / 蛍光イメージング / G-CaMP / 光刺激 / チャネルロドプシン / GCaMP

Research Abstract

To enable detection of small calcium signals of neurons in response to single action potentials or synaptic inputs, we developed high-performance genetically-encoded fluorescent calcium indicators (improved G-CaMPs and R-CaMPs). We also established an experimental system for simultaneous photo-stimulation and fluorescence imaging of C. elegans expressing channelrhodopsin-2 in the HSN neuron and GFP-labeled 5-HT^<2A> or an improved G-CaMP in the vulval muscle.

Research Products

• [Journal Article] Real-time visualization of neuronal activity during perception (2013)
  • Author(s): Muto A, Ohkura M, Abe G, Nakai J, Kawakami K
  • Journal Title: Current Biology Volume: 23 Issue: 4 Pages: 307-311
  • DOI: 10.1016/j.cub.2012.12.040
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 遺伝子コード型赤色蛍光Ca^<2+>プローブR-CaMP1.07 (2013)
  • Author(s): 大倉正道,中井淳一
  • Journal Title: 日本薬理学雑誌 Volume: 141 Pages: 175-175
  • NAID: 10031156958
  • URL: http://dx.doi.org/10.1254/fpj.141.175
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of the genetically encoded red fluorescent Ca²⁺ indicator R-CaMP1.07 (2013)
  • Author(s): 大倉正道，中井淳一
  • Journal Title: Folia Pharmacologica Japonica Volume: 141 Issue: 3 Pages: 175-175
  • DOI: 10.1254/fpj.141.175
  • NAID: 10031156958
  • ISSN: 0015-5691, 1347-8397
• [Journal Article] Genetically encoded green fluorescent Ca2+ indicators with improved detectability for neuronal Ca2+ signals (2012)
  • Author(s): M. Ohkura, T. Sasaki. J. Sadakari, K. Gengyo-Ando, Y. Kagawa-Nagamura, C. Kobayashi, Y. Ikegaya, J. Nakai
  • Journal Title: PLoS ONE Volume: 7 Issue: 12 Pages: 1-10
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0051286
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] An improved genetically encoded red fluorescent Ca2+ indicator for detecting opticallyevoked action potentials (2012)
  • Author(s): M. Ohkura, T. Sasaki. C. Kobayashi, Y. Ikegaya, J. Nakai
  • Journal Title: PLoS ONE Volume: 7 Issue: 7 Pages: 1-7
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0039933
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] タンパク質でできた高性能な蛍光カルシウムセンサー (2012)
  • Author(s): 大倉正道,貞苅純子,中井淳一
  • Journal Title: ケミカルエンジニヤリング Volume: 57 Pages: 926-931
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] LIS1-dependent retrograde translocation of excitatory synapses in developing interneuron dendrites (2012)
  • Author(s): Kawabata, I., Kashiwagi, Y., Obashi, K., Ohkura, M., Nakai, J., Wynshaw-Boris, A., Yanagawa, Y., Okabe, S
  • Journal Title: Nature Communications Volume: 3 Issue: 1 Pages: 722-722
  • DOI: 10.1038/ncomms1736
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] タンパク質でできた高性能な蛍光カルシウムセンサー. (2012)
  • Author(s): 大倉正道，貞苅純子，中井淳一
  • Journal Title: ケミカルエンジニヤリング Volume: 57 Pages: 926-931
• [Journal Article] Genetic visualization with an improved GCaMP calcium indicator reveals spatiotemporal activation of the spinal motor neurons in zebrafish (2011)
  • Author(s): Muto A, Ohkura M, Kotani T, Higashijima S-I, Nakai J, Kawakami K
  • Journal Title: Proc Natl Acad Sci USA Volume: 108 Issue: 13 Pages: 5425-5430
  • DOI: 10.1073/pnas.1000887108
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Derived (mutated)-types of TRPV6 channels elicit greater Ca^<2+> influx into the cells than ancestral-types of TRPV6: evidence from Xenopus oocytes and mammalian cell expression system (2010)
  • Author(s): Sudo Y, Matsuo K, Tetsuo T, Tsutsumi S, Ohkura M, Nakai J, Uezono Y
  • Journal Title: J Pharmacol Sci Volume: 114 Pages: 281-291
  • NAID: 10029890366
  • URL: http://dx.doi.org/10.1254/jphs.10169FP
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Derived (mutated)-types of TRPV6 channels elicit greater Ca^<2+> influx into the cells than ancestral-types of TRPV6 : evidence from Xenopus oocytes and mammalian cell expression system (2010)
  • Author(s): Sudo Y, Matsuo K, Tetsuo T, Tsutsumi S, Ohkura M, Nakai J, Uezono Y
  • Journal Title: J Pharmacol Sci Volume: 114 Pages: 281-291
  • NAID: 10029890366
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Invivoマウス脳における皮質間の相互連絡 (2013)
  • Author(s): 真仁田聡,鈴木崇之,小田川摩耶,松原智恵,大倉正道,佐藤正晃,中井淳一,林康紀,M.E. Larkum,村山正宜
  • Organizer: 第90回日本生理学会大会
  • Place of Presentation: 東京(タワーホール船堀)
• [Presentation] 改良型赤色蛍光カルシウムプローブ蛋白質R-CaMP1.07を用いたchannelrhodopsin-2の光刺激による神経発火の可視化 (2013)
  • Author(s): 大倉正道,佐々木拓哉,小林千晃,池谷裕二,中井淳一
  • Organizer: 第86回日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 福岡(福岡国際会議場)
• [Presentation] 高感度かつ高速応答性のG-CaMP型改良カルシウムプローブ蛋白質を用いた細胞単位およびシナプス単位での神経活動の可視化 (2013)
  • Author(s): 貞苅純子,大倉正道,佐々木拓哉,安藤恵子,永村ゆう子,小林千晃,池谷裕二,中井淳一
  • Organizer: 第86回日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 福岡(福岡国際会議場)
• [Presentation] タンパク質型Ca^<2+>インジケーターによる小胞体内腔Ca^<2+>動態の可視化と機能解析 (2013)
  • Author(s): 鈴木純二,金丸和典,石井邦明,大倉正道,飯野正光
  • Organizer: 第86回日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 福岡(福岡国際会議場)
• [Presentation] 蛍光カルシウムプローブ蛋白質を用いたグリア-神経連関の可視化 (2013)
  • Author(s): 大倉正道
  • Organizer: 第86回日本薬理学会年会シンポジウム(招待講演)
  • Place of Presentation: 福岡(福岡国際会議場)
• [Presentation] Development and neuronal application of G-CaMP-type genetically encoded Ca^<2+> indicators with high-sensitivity and high-responsivity (2013)
  • Author(s): Ohkura M, Nakai J
  • Organizer: 高等研プロジェクト「ゲノム工学とイメー ジングサイエンスに基づく生命システム研究の新展開」研究会(招待講演)
  • Place of Presentation: 木津川(国際高等研究所)
• [Presentation] In vivoマウス脳における皮質間の相互連絡. (2013)
  • Author(s): 真仁田聡，鈴木崇之，小田川摩耶，松原智恵，大倉正道，佐藤正晃，中井淳一，林康紀，M.E. Larkum，村山正宜
  • Organizer: 第90回日本生理学会大会
  • Place of Presentation: 東京（タワーホール船堀）
• [Presentation] 改良型赤色蛍光カルシウムプローブ蛋白質R-CaMP1.07を用いたchannelrhodopsin-2の光刺激による神経発火の可視化. (2013)
  • Author(s): 大倉正道，佐々木拓哉，小林千晃，池谷裕二，中井淳一
  • Organizer: 第86回日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 福岡（福岡国際会議場）
• [Presentation] 高感度かつ高速応答性のG-CaMP型改良カルシウムプローブ蛋白質を用いた細胞単位およびシナプス単位での神経活動の可視化. (2013)
  • Author(s): 貞苅純子，大倉正道，佐々木拓哉，安藤恵子，永村ゆう子，小林千晃，池谷裕二，中井淳一
  • Organizer: 第86回日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 福岡（福岡国際会議場）
• [Presentation] タンパク質型Ca2+インジケーターによる小胞体内腔Ca2+動態の可視化と機能解析. (2013)
  • Author(s): 鈴木純二，金丸和典，石井邦明，大倉正道，飯野正光
  • Organizer: 第86回日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 福岡（福岡国際会議場）
• [Presentation] 蛍光カルシウムプローブ蛋白質を用いたグリア―神経連関の可視化. (2013)
  • Author(s): 大倉正道
  • Organizer: 第86回日本薬理学会年会シンポジウム
  • Place of Presentation: 福岡（福岡国際会議場）
  • Invited
• [Presentation] Development and neuronal application of G-CaMP-type genetically encoded Ca2+ indicators with high-sensitivity and high-responsivity. (2013)
  • Author(s): Ohkura M, Nakai J
  • Organizer: 高等研プロジェクト「ゲノム工学とイメージングサイエンスに基づく生命システム研究の新展開」研究会
  • Place of Presentation: 木津川（国際高等研究所）
  • Invited
• [Presentation] 生体での細胞活動を検出できる高性能蛍光Ca^<2+>センサーの開発:G-CaMPからR-CaMPまで (2012)
  • Author(s): 大倉正道
  • Organizer: 九州大学大学院薬学研究院第1回創薬育薬産学官連携セミナー(招待講演)
  • Place of Presentation: 福岡(九州大学大学院薬学研究院)
  • Year and Date: 2012-08-16
• [Presentation] カルシウムプローブ蛋白質によるゼブラフィッシュ脊髄運動神経の時空間活動の可視化 (2012)
  • Author(s): 大倉正道, 武藤彩, 小谷友也, 東島眞一, 川上浩一, 中井淳一
  • Organizer: 第85回日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 京都(国立京都国際会館)
  • Year and Date: 2012-03-15
• [Presentation] 改良型G-CaMPを用いた自由運動中の線虫神経筋活動のCa^<2+>イメージング (2012)
  • Author(s): 安藤恵子,宇佐美篤,永村ゆう子,大倉正道,池谷裕二,松木則夫,中井淳一
  • Organizer: 第35回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 福岡(福岡国際会議場)
• [Presentation] 生体Ca^<2+> imagingを用いた線虫運動出力系の調節機構の解明 (2012)
  • Author(s): 安藤恵子,宇佐美篤,永村ゆう子,大倉正道,池谷裕二,松木則夫,中井淳一
  • Organizer: 第35回日本神経科学大会シンポジウム
  • Place of Presentation: 名古屋(名古屋国際会議場)
• [Presentation] 深層における特定のニューロナルサブタイプからのin vivoカルシウムイメージング (2012)
  • Author(s): 丸岡久人,中川直,佐伯麻衣,松本直実,大倉正道,中井淳一,細谷俊彦
  • Organizer: 第35回日本神経科学大会シンポジウム
  • Place of Presentation: 名古屋(名古屋国際会議場)
• [Presentation] 二光子カルシウムイメージングのためのマウス仮想ナビゲーションシステム (2012)
  • Author(s): 佐藤正晃,イスラムタンビル,竹川高志,山川宏,河野真子,山口陽子,深井朋樹,大倉正道,中井淳一,林康紀
  • Organizer: 第35回日本神経科学大会シンポジウム
  • Place of Presentation: 名古屋(名古屋国際会議場)
• [Presentation] Probing activities of single neurons with an improved genetically encoded Ca^<2+> indicator (2012)
  • Author(s): Ohkura M, Sasaki T, Ikegaya Y, Nakai J
  • Organizer: 8th FENS Forum of Neuroscience
  • Place of Presentation: Barcelona, Spain (International Convention Center)
• [Presentation] Development and application of G-CaMP-type genetically encoded Ca^<2+> indicators. 2012 Fall Janelia Conference (2012)
  • Author(s): Ohkura M, Nakai J
  • Organizer: Fluorescent Proteins and Biological Sensors III"(招待講演)
  • Place of Presentation: Ashburn, USA (Janelia Farm Research Campus)
• [Presentation] 軸索・シュワン細胞間ATPシグナルを介したミエリン鞘形成機構 (2012)
  • Author(s): 稲生大輔,金丸和典,大久保洋平,石井邦明,大倉正道,飯野正光
  • Organizer: 第85回日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 京都(国立京都国際会館)
• [Presentation] カルシウムプローブ蛋白質によるゼブラフィッシュ脊髄運動神経の時空間活動の可視化 (2012)
  • Author(s): 大倉正道,武藤彩,小谷友也,東島眞一,川上浩一,中井淳一
  • Organizer: 第85回日本薬理学会年会.第85回日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 京都(国立京都国際会館)
• [Presentation] タンパク質型Ca^<2+>インジケーターによる小胞体内腔Ca^<2+>動態の可視化と機能解析 (2012)
  • Author(s): 鈴木純二,金丸和典,石井邦明,大倉正道,飯野正光
  • Organizer: 第85回日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 京都(国立京都国際会館)
• [Presentation] 改良型G-CaMPを用いた自由運動中の線虫神経筋活動のCa2+イメージング. (2012)
  • Author(s): 安藤恵子，宇佐美篤，永村ゆう子，大倉正道，池谷裕二，松木則夫，中井淳一
  • Organizer: 第35回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 福岡（福岡国際会議場）
• [Presentation] 生体Ca2+ imagingを用いた線虫運動出力系の調節機構の解明. (2012)
  • Author(s): 安藤恵子，宇佐美篤，永村ゆう子，大倉正道，池谷裕二，松木則夫，中井淳一
  • Organizer: 第35回日本神経科学大会シンポジウム
  • Place of Presentation: 名古屋（名古屋国際会議場）
• [Presentation] 深層における特定のニューロナルサブタイプからのin vivoカルシウムイメージング. (2012)
  • Author(s): 丸岡久人，中川直，佐伯麻衣，松本直実，大倉正道，中井淳一，細谷俊彦
  • Organizer: 第35回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 名古屋（名古屋国際会議場）
• [Presentation] 二光子カルシウムイメージングのためのマウス仮想ナビゲーションシステム. (2012)
  • Author(s): 佐藤正晃，イスラムタンビル，竹川高志，山川宏，河野真子，山口陽子，深井朋樹，大倉正道，中井淳一，林康紀
  • Organizer: 第35回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 名古屋（名古屋国際会議場）
• [Presentation] Probing activities of single neurons with an improved genetically encoded Ca2+ indicator. (2012)
  • Author(s): Ohkura M, Sasaki T, Ikegaya Y, Nakai J
  • Organizer: 8th FENS Forum of Neuroscience
  • Place of Presentation: Barcelona, Spain （International Convention Center）
• [Presentation] Development and application of G-CaMP-type genetically encoded Ca2+ indicators. (2012)
  • Author(s): Ohkura M, Nakai J
  • Organizer: 2012 Fall Janelia Conference “Fluorescent Proteins and Biological Sensors III”
  • Place of Presentation: Ashburn, USA （Janelia Farm Research Campus）
  • Invited
• [Presentation] G-CaMPを用いた線虫体壁筋のin vivoカルシウムイメージング (2011)
  • Author(s): 中井淳一, 安藤恵子, 宇佐美篤, 大倉正道, 池谷裕二, 松木則夫
  • Organizer: 第84回日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2011-03-24
• [Presentation] GCaMP型改良カルシウムプローブ蛋白質を用いたXenopus胚発生時のカルシウム動態の可視化 (2011)
  • Author(s): 大倉正道, 進藤麻子, 原佑介, 山本隆正, 上野直人, 中井淳一
  • Organizer: 第84回日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2011-03-22
• [Presentation] シュワン細胞におけるATP-イノシトール1,4,5-三リン酸シグナルを介したミエリン鞘形成機構 (2011)
  • Author(s): 稲生大輔, 金丸和典, 大久保洋平, 石井邦明, 大倉正道, 飯野正光
  • Organizer: 第84回日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2011-03-22
• [Presentation] GCaMP型改良カルシウムプローブ蛋白質を用いたXenopus胚発生時のカルシウム動態の可視化 (2011)
  • Author(s): 大倉正道,進藤麻子,原佑介,山本隆正,上野直人,中井淳一
  • Organizer: 第84回日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 横浜(パシフィコ横浜)
• [Presentation] シュワン細胞におけるATP-イノシトール1,4,5-三リン酸シグナルを介したミエリン鞘形成機構 (2011)
  • Author(s): 稲生大輔,金丸和典,大久保洋平,石井邦明,大倉正道,飯野正光
  • Organizer: 第84回日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 横浜(パシフィコ横浜)
• [Presentation] G-CaMPを用いた線虫体壁筋のin vivoカルシウムイメージング (2011)
  • Author(s): 中井淳一,安藤恵子,宇佐美篤,大倉正道,池谷裕二,松木則夫
  • Organizer: 第84回日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 横浜(パシフィコ横浜)
• [Presentation] 生体での細胞活動を検出できる高性能蛍光Ca2+センサーの開発：G-CaMPからR-CaMPまで.
  • Author(s): 大倉正道
  • Organizer: 九州大学大学院薬学研究院 第1回創薬育薬産学官連携セミナー
  • Place of Presentation: 福岡（九州大学大学院薬学研究院）
  • Invited
• [Remarks] 埼玉大学研究機構脳科学融合研究センター
  • URL: http://subsi.saitama-u.ac.jp/
• [Remarks]
  • URL: http://subsi.saitama-u.ac.jp/
• [Remarks]
  • URL: http://www.saitama-u.ac.jp/iron/hP-kenkyo/shinkou/nou.htm
• [Patent(Industrial Property Rights)] 赤色蛍光蛋白質を用いたカルシウムセ ンサー蛋白質 (2012)
  • Inventor(s): 大倉正道、中井淳一
  • Industrial Property Rights Holder: 国立大学法人埼玉大学
  • Industrial Property Number: 2012-137434
  • Filing Date: 2012-06-19
• [Patent(Industrial Property Rights)] 赤色蛍光蛋白質を用いたカルシウムセンサー蛋白質. (2012)
  • Inventor(s): 大倉正道，中井淳一
  • Industrial Property Rights Holder: 国立大学法人埼玉大学
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 2012-137434
  • Filing Date: 2012-06-19
• [Patent(Industrial Property Rights)] 特定部位のアミノ酸を置換した緑色蛍 光蛋白質またはそのホモログを用いたカル シウムセンサー蛋白質 (2010)
  • Inventor(s): 大倉正道、中井淳一
  • Industrial Property Rights Holder: 国立大学法人埼玉大学
  • Industrial Property Number: 2010-232788
  • Filing Date: 2010-10-15
• [Patent(Industrial Property Rights)] 特定部位のアミノ酸を置換した緑色蛍光蛋白質またはそのホモログを用いたカルシウムセンサー蛋白質 (2010)
  • Inventor(s): 大倉正道, 中井淳一
  • Industrial Property Rights Holder: 国立大学法人埼玉大学
  • Industrial Property Number: 2010-232788
  • Filing Date: 2010-10-15