Establishment of free moving optogenic system and optogenetic based self-screening system

• Project/Area Number: 24K21962
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 44:Biology at cellular to organismal levels, and related fields
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 神田 真司 東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (50634284)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 富原 壮真 長浜バイオ大学, バイオサイエンス研究科, 特別研究員 (70976109) ; 佐藤 恵太 岡山大学, 医歯薬学域, 助教 (80725622)
• Project Period (FY): 2024-06-28 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000); Fiscal Year 2026: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2025: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2024: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
• Keywords: オプシン / 神経回路 / エンハンサートラップ / オプトジェネティックス

Outline of Research at the Start

光で神経活動を制御するオプトジェネティックスは、神経機能の解析に広く使われている。しかし、現在感度の制約により、脊椎動物では光ファイバーなどの理由を要し、完全な自由運動下での神経活動の操作は困難である。本研究では、脳下垂体において頭蓋を透過した微弱なUV光によって細胞内カルシウムイオン濃度を上昇させる性質を持つopn5mをニューロンに異所的に導入することにより、完全自由運動下での神経操作に挑戦する。さらに、opn5mのエンハンサートラップラインを作製し、UV光のスポットライトに自ら寄ってくる魚を選抜する。この実験系を元に、快に関与する神経回路を同定する。