Visualization and photomanipulation of migrating neuronal cells and surrounded field during the formation of brain tissue

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project Area: Interplay of developmental clock and extracellular environment in brain formation
• Project/Area Number: 16H06487
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: Matsuda Tomoki 大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (50419206)
• Project Period (FY): 2016-06-30 – 2021-03-31
• Keywords: ライブイメージング / 蛍光タンパク質 / 生物発光 / 細胞動態

Outline of Final Research Achievements

We have developed probes adapted for live imaging in various intracellular and extracellular environments, such as acid-resistant green fluorescent protein to achieve fluorescence imaging under acidic conditions, such as lysosomes; bioluminescent low-affinity calcium sensor to observe calcium dynamics in organelles with high calcium concentration, such as endoplasmic reticulum; fluorescent sensor to detect an interaction of intercellular adhesion protein cadherin. We also developed a green photosensitizing fluorescent protein that can produce reactive oxygen species upon light irradiation and is available for spatiotemporally control the disruption of protein and cellular functions.

Free Research Field

生物物理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ライブイメージングは生命科学研究で汎用的に用いられているが、蛍光タンパク質や生物発光タンパク質の光化学的な性質やセンサーの検出範囲の制限等により、既存のプローブがあらゆる環境でうまく機能するという訳では無い。本研究で開発したプローブは、酸性条件下や高カルシウイオン濃度の様な既存のプローブではイメージングが困難であった環境でのイメージングを可能にし、これまで得ることのできなかったイメージングデータから、脳神経発生における新たな発見がもたらされることが期待される。