光による特定の神経細胞への記憶のエンコーディング

• Project Area: Resonance Biology for Innovative Bioimaging
• Project/Area Number: 18H04733
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 林 康紀 京都大学, 医学研究科, 教授 (90466037)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2019-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥10,140,000 (Direct Cost: ¥7,800,000、Indirect Cost: ¥2,340,000); Fiscal Year 2018: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
• Keywords: 記憶 / 光活性化タンパク質 / CREB / 核移行シグナル / Ca2+/カルモジュリン依存性キナーゼIV / LOV2ドメイン / 記憶学習 / CaMIV / シナプス可塑性 / 光活性化蛋白質

Outline of Annual Research Achievements

記憶は脳内で多数の神経細胞の発火として表現される。そのため、記憶を起こした神経細胞の発火を操作してやれば、その記憶を人為的に想起、消去させる、あるいは別の記憶と関連させる等の操作が可能となると考えられる。その目的には、まず特定のニューロンに記憶をコードさせる事が必要である。本研究ではシナプス可塑性閾値を調節する転写因子CREB (cAMP-responsive element binding protein)と、その上流経路Ca2+/カルモジュリン依存性キナーゼIV (CaMKIV)に着目することで、特定の神経細胞に記憶をコードさせるための光遺伝学的ツールを作成する。このため、光照射により構造変化を引き起こすフラビン含有タンパク質LOV2 domainをもちいる。さらにGFPやチャネルロドプシンとの共用を可能とするため、フラビンを置換することで色変異体を作成する。最終的には動物個体でこれを用い記憶の謎に迫っていく。光活性化型核移行シグナルの作成に成功し、現在それをCREBにつなげたものの活性を検討している。しかしながら、研究開始後、新学術領域「マルチスケール脳」に計画研究員として採択されることになったため、本課題は中断することになった。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。