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Analysis of dynamics of synaptically released glutamate in cortical neurons

Research Project

Project/Area Number 24590313
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field General pharmacology
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

NAMIKI Shigeyuki  東京大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (90452193)

Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) HIROSE Hirose  東京大学, 大学院医学系研究科, 教授 (00292730)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2012: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywordsシナプス / グルタミン酸 / イメージング / 蛍光イメージング / グルタミン酸イメージング
Outline of Final Research Achievements

An analysis of synaptic properties at individual synapses in living brain preparations is an essential requirement for the study of regulation mechanism underlying synaptic transmission. The aim of this study is to establish a technical platform for a imaging of synaptically released glutamate with a synapse resolution in slice preparations and in vivo. First, we generated novel fluorescent glutamate probes which show more than 10-fold increase of fluorescence intensity, enabling to visualize synaptically released glutamate with high spatiotemporal resolution. Second, we developed methods for a neuron-specific labeling of glutamate probe. Combined these techniques, we tried imaging of spatiotemporal glutamate dynamics in a mouse cortical slice preparation. In this glutamate imaging, glutamate release was visualized at a dendritic spine, indicating that our glutamate imaging platform is applicable to a imaging of synaptically released glutamate in slice preparations and in vivo.

Report

(4 results)
  • 2014 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2013 Research-status Report
  • 2012 Research-status Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2015 2014 2013 2012 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (15 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Spatiotemporal Control of Receptor Tyrosine Kinase Activity by Caged Ligands2015

    • Author(s)
      Isa M, Namiki S, Asanuma D, Hirose K.
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 44 Issue: 2 Pages: 150-151

    • DOI

      10.1246/cl.140901

    • NAID

      130004868345

    • ISSN
      0366-7022, 1348-0715
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Acidic-pH-activatable fluorescence probes for visualizing exocytosis dynamics.2014

    • Author(s)
      Asanuma D, Takaoka Y, Namiki S, Takikawa K, Kamiya M, Nagano T, Urano Y, Hirose K.
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition.

      Volume: 53 Issue: 24 Pages: 6085-9

    • DOI

      10.1002/anie.201402030

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High-throughput development of a hybrid-type fluorescent glutamate sensor for analysis of synaptic transmission.2014

    • Author(s)
      Takikawa K, Asanuma D, Namiki S, Sakamoto H, Ariyoshi T, Kimpara N, Hirose K.
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: 49 Issue: 49 Pages: 13439-43

    • DOI

      10.1002/anie.201407181

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High-throughput screening system to identify small molecules that induce internalization and degradation of HER2.2014

    • Author(s)
      Isa M, Asanuma D, Namiki S, Kumagai K, Kojima H, Okabe T, Nagano T, Hirose K.
    • Journal Title

      ACS Chemical Biology.

      Volume: 9 Issue: 10 Pages: 2237-41

    • DOI

      10.1021/cb500654q

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] シナプス前部における Munc13-1 ナノクラスタ形成の分子機構について2015

    • Author(s)
      有吉哲郎、坂本寛和、並木繁行、廣瀬謙造
    • Organizer
      第88回日本薬理学会年会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場(愛知県名古屋市)
    • Year and Date
      2015-03-18
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 超解像顕微鏡によって視覚化されたシナプス前終末におけるカルシウムチャネルの空間配置2014

    • Author(s)
      金原直也、坂本寛和、並木繁行、廣瀬謙造
    • Organizer
      第37回分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2014-11-25
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Analyzing molecular basis of neurotransmitter release with fluorescent glutamate imaging2014

    • Author(s)
      Naoya Kinpara, Hirokazu Sakamoto, Shigeyuki Namiki and Kenzo Hirose
    • Organizer
      17th World Congress of Basic and Clinical Pharmacology (WCP2014)
    • Place of Presentation
      Cape Town International Convention Centre(南アフリカ共和国ケープタウン)
    • Year and Date
      2014-07-16 – 2014-07-17
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Supramolecular assemblies of synaptic proteins for synaptic vesicle release site at central synapses2014

    • Author(s)
      Shigeyuki Namiki, Hirokazu Sakamoto, Tetsuro Ariyoshi, Naoya Kinpara and Kenzo Hirose
    • Organizer
      17th World Congress of Basic and Clinical Pharmacology (WCP2014)
    • Place of Presentation
      Cape Town International Convention Centre(南アフリカ共和国ケープタウン)
    • Year and Date
      2014-07-16 – 2014-07-17
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] グルタミン酸イメージングによる単一シナプスレベルでのシナプス機能解析2014

    • Author(s)
      並木繁行
    • Organizer
      日本顕微鏡学会第70回記念学術講演会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ国際会議場(千葉県千葉市)
    • Year and Date
      2014-05-12
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      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] シナプス伝達を可視化する蛍光性グルタミン酸センサーの開発2014

    • Author(s)
      瀧川健司、並木繁行、坂本寛和、有吉哲郎、金原直也、浅沼大祐、廣瀬謙造
    • Organizer
      第87回 日本薬理学会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター
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      2013 Research-status Report
  • [Presentation] グルタミン酸イメージング技術を用いた神経伝達物質放出の分子基盤の解析2013

    • Author(s)
      金原直也、坂本寛和、太向勇、並木繁行、廣瀬謙造
    • Organizer
      第36回 日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館
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      2013 Research-status Report
  • [Presentation] シナプス伝達を可視化する高性能グルタミン酸センサーの開発2013

    • Author(s)
      瀧川健司、並木繁行、坂本寛和、有吉哲郎、金原直也、浅沼大祐、廣瀬謙造
    • Organizer
      第86回日本薬理学会年会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場・福岡県
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      2012 Research-status Report
  • [Presentation] 蛍光グルタミン酸プローブを用いた神経伝達物資放出を制御する分子基盤の解析2012

    • Author(s)
      金原直也、坂本寛和、並木繁行、廣瀬謙造
    • Organizer
      第126回日本薬理学会関東部会
    • Place of Presentation
      北里大学薬学部・東京都
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      2012 Research-status Report
  • [Presentation] グルタミン酸イメージングによるプレシナプス機能を制御する分子基盤の解析2012

    • Author(s)
      金原直也、坂本寛和、太向勇、並木繁行、廣瀬謙造
    • Organizer
      第35回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場・愛知県
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      2012 Research-status Report
  • [Presentation] 脳スライスにおける単一シナプス解像度でのグルタミン酸イメージング技術の開発2012

    • Author(s)
      有吉哲郎、坂本寛和、並木繁行、廣瀬謙造
    • Organizer
      第35回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場・愛知県
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      2012 Research-status Report
  • [Presentation] 蛍光イメージングプローブのハイスループット作製技術の開発2012

    • Author(s)
      瀧川健司、並木繁行、坂本寛和、浅沼大祐、廣瀬 謙造
    • Organizer
      第14回応用薬理シンポジウム
    • Place of Presentation
      ベルクラシック甲府・山梨県
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      2012 Research-status Report
  • [Presentation] グルタミン酸イメージを用いたグルタミン酸放出の分子基盤の解析

    • Author(s)
      金原直也、坂本寛和、並木繁行、廣瀬謙造
    • Organizer
      2013年度 包括脳ネットワーク夏のワークショップ
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場
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      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 脳スライス標本内単一シナプスについての短期可塑性解析に向けたグルタミン酸イメージング技術の開発

    • Author(s)
      有吉哲郎、坂本寛和、並木繁行、廣瀬謙造
    • Organizer
      2013年度 包括脳ネットワーク夏のワークショップ
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場
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      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 超解像イメージングで見えたシナプス小胞開口放出が起こる場所

    • Author(s)
      坂本寛和、並木繁行、廣瀬謙造
    • Organizer
      2013年度 包括脳ネットワーク夏のワークショップ
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場
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      2013 Research-status Report
  • [Remarks] 東京大学大学院医学系研究科脳神経医学専攻神経生物学

    • URL

      http://www.neurobiol.m.u-tokyo.ac.jp/

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      2014 Annual Research Report
  • [Remarks] 東京大学大学院 医学系研究科 脳神経医学専攻 神経生物学教室

    • URL

      http://www.neurobiol.m.u-tokyo.ac.jp/

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      2012 Research-status Report

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Published: 2013-05-31   Modified: 2019-07-29  

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