Deciphering the mechanisms of neuronal circuit formation and regeneration through high-speed super-resolution imaging and local manipulation of membrane traffic

Research Project

Project/Area Number	25K02277
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 44010:Cell biology-related
Research Institution	Institute of Physical and Chemical Research
Principal Investigator	戸島拓郎国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究センター, 上級研究員 (00373332)
Project Period (FY)	2025-04-01 – 2028-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2025)
Budget Amount *help	¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000) Fiscal Year 2027: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000) Fiscal Year 2026: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000) Fiscal Year 2025: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000)
Keywords	膜交通 / 高速超解像顕微鏡 / 神経回路形成
Outline of Research at the Start	脳機能は神経回路の正確な配線パターンに依存しており、その配線異常は種々の神経疾患の原因となる。発生中の神経細胞から伸びる神経突起の先端部（成長円錐）は、周辺環境を読み取りながら遠隔の標的までの道のりを正確に辿る。本課題では、神経細胞の形態形成を統御する司令塔として細胞内膜交通に焦点を当て、膜交通が各種機能分子群の細胞内局在や動態を適材適所にコントロールすることで、神経回路形成を統御する普遍的な仕組みを解明する。そのために、自ら開発した高速超解像顕微鏡法と光遺伝学ツールを駆使し、生きた神経細胞における様々な膜交通現象を精密に観て、局所操作する。さらに軸索再生医療への応用を目指す。