• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

神経情報書込の分子機構解明を目指したCaMキナーゼ活性プローブ開発と多重可視化

Publicly Offered Research

Project AreaMutli-dimensional fluorescence live imaging of cellular function and molecular activity
Project/Area Number 23113503
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

尾藤 晴彦  東京大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (00291964)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥9,100,000 (Direct Cost: ¥7,000,000、Indirect Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2012: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2011: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Keywords脳・神経 / シグナル伝達
Outline of Annual Research Achievements

神経情報は、膜電位の上昇下降と神経伝達物質放出によって発生する。そして、神経伝達物質受容に引き続くシナプス電位の変化は、神経細胞内で電気的シグナルと化学的シグナルの両者を生成する。本研究課題では、この化学的シグナルに焦点を当て、化学的シグナル伝達過程を構成する素過程の代表例としてCa2+-カルモジュリン依存性蛋白リン酸化酵素(CaMK)を取り上げ、その酵素活性ダイナミクスが生きた細胞内でどのような実時間変化を遂げるか測定可能な実験システムを開発する。
本研究計画の最終年度である平成24年度においては、カルシウムとCaMK活性の同時測定(Ca2+/CaMKII, Ca2+/CaMKIV, Ca2+/CaMKK)、CaMKと脱リン酸化酵素カルシニューリンの同時計測を、単一ニューロン、単一シナプスにおいて実施し、種々の刺激に対する応答チューニング特性を明らかにした。その結果、CaMKIIが、入力周波数のみならず、入力数そのものをも認識するデコーダーであることを明らかにした。また、単一シナプスレベルでのdual FRETを実現して、低周波数刺激ならびに高周波数刺激に応答するシナプスでのカルシニューリン活性化の時空間特性を解明した。
本成果は、Fujii et al. としてCell Reports誌に掲載確定している。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2013 2012 2011

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (8 results) (of which Invited: 4 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Nonlinear Decoding and Asymmetric Representation of Neuronal Input Information by CaMKIIα and Calcineurin2013

    • Author(s)
      Fujii H, Inoue M, Okuno H, Sano Y; Takemoto-Kimura S, Kitamura K, Kano M, Bito H.
    • Journal Title

      Cell Reports

      Volume: 3 Issue: 4 Pages: 978

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2013.03.033

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Inverse synaptic tagging of inactive synapses via dynamic interaction of Arc/Arg3.1 with CaMKllβ2012

    • Author(s)
      奥野浩行, 他
    • Journal Title

      Cell

      Volume: 149 Issue: 4 Pages: 886-898

    • DOI

      10.1016/j.cell.2012.02.062

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Activity-dependent modulation of receptor dynamics at excitatory synapses.2013

    • Author(s)
      Haruhiko Bito
    • Organizer
      14th International Membrane Research Forum.
    • Place of Presentation
      iCEMS, Kyoto University, Kyoto
    • Year and Date
      2013-03-15
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Nonlinear Decoding and Asymmetric Representation of Neuronal Input Information by CaMKIIα and Calcineurin.2013

    • Author(s)
      Fujii H et al.
    • Organizer
      10th International Conference on Protein Phosphatase
    • Place of Presentation
      国立がんセンター研究所(東京)
    • Year and Date
      2013-02-07
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] New roles of CaMKII in information storage and processing.2013

    • Author(s)
      Haruhiko Bito
    • Organizer
      46th Winter Conference on Brain Research.
    • Place of Presentation
      Breckenridge, Colorado, USA
    • Year and Date
      2013-01-26
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] dFOMA (dual FRET with Optical MAnipulation)イメージングを用いたCaMKIIαとCalcineurinによる神経入力情報の非線形的デコーディング2012

    • Author(s)
      Fujii H et al
    • Organizer
      第35回日本分子生物年会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場・マリンメッセ福岡(福岡市)
    • Year and Date
      2012-12-11
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Non-linear decoding and representation of neuronal input information by CaMKIIα and calcineurin.2012

    • Author(s)
      Fujii H et al.
    • Organizer
      42th Annual Meeting of Society for Neuroscience
    • Place of Presentation
      New Orleans, Louisiana, USA
    • Year and Date
      2012-10-13
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] AMPA receptor dynamics quantified using a fluorescence activation-coupled protein labeling (FAPL) method.2012

    • Author(s)
      Ishii Y et al.
    • Organizer
      第35回神経科学学会大会(Neuro2012)
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場(名古屋市)
    • Year and Date
      2012-09-18
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Deciphering the signaling from the synapses to the nucleus and from the nucleus back to the synapses.2012

    • Author(s)
      Haruhiko Bito
    • Organizer
      HHMI Janelia Farm Research Campus Seminar
    • Place of Presentation
      HHMI Janelia Farm Research Campus, Ashburn, Virginia, USA
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Feature extraction and combinatorial representation of neuronal input pattern by Ca2+ signaling pathways2011

    • Author(s)
      Fujii H, Inoue M, Okuno H, Takemoto-Kimura S, Bito H
    • Organizer
      第34回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • Year and Date
      2011-09-15
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Book] 光技術を用いた神経回路機能の解読と操作。 in 実験医学増刊vol . 30 第13号 精神・神経疾患ー発症基盤・病態生理を担う分子カスケードから臨床応用までー (櫻井武,澤明編)2012

    • Author(s)
      尾藤晴彦
    • Publisher
      羊土社
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Book] 脳の可塑性.In Annual Review神経20122012

    • Author(s)
      野中美応、金亮、奥野浩行、尾藤晴彦
    • Publisher
      中外医学社
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

URL: 

Published: 2011-04-06   Modified: 2018-03-28  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi