1993 Fiscal Year Annual Research Report
中枢神経系機能解析のための新しい膜電位感受性色素の探索と関連情報の収集
Project/Area Number |
05041109
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Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
Principal Investigator |
神野 耕太郎 東京医科歯科大学, 医学部, 教授 (40025630)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
BRIAN M.Salz Pennsylvania大学, 医学部 (米国), 教授
LAWRENCE B.C Yale大学, 医学部 (米国), 教授
佐藤 容子 東京医科歯科大学, 医学部, 助手 (70251501)
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Research Abstract |
膜電位感受性色素としては従来、メロシアニン・ロ-ダニン系、オキソノール系、スタイリイル系が用いられてきているが、細胞膜電位変化に対してより高感度を示し、従来用いられている色素でモニターできるよりも微小な電位変化を検出できる色素が求められている。このような目的で、新しい膜電位感受性色素の探索が、われわれの研究室と国外のいくつかの研究室で進めれている。本研究では、最も活発な研究が行なわれている、エール大学を中心とした米国東部における研究状況の調査とそれに関する情報収集を行なうと同時に、共同研究の可能性についての検討を行なった。 まず、エール大学のL.B.Conenの研究室では、インドジカーボシアニン系色素のアルキル基を-(C_8H_<17>)_2あるいは-(C_<12>H_<23>)で置換した色素を合成し、これを鶏胚の脊髄神経から注入して脊髄内のニューロンを細胞内部から染色に、これに電気刺激によって引き起こされる螢光変化を記録することによって、その応答パターンから脊髄内におけるニューロン群の分布および神経線維の走行を追跡する試みがあることを知った。この方法は、従来行なわれてきている色素注入法による形態観察の手法を、膜電位感受性色素を用いることによって、ダイナミックな方法として展開しようとするもので、これから発展することが期待される。これに関して、新しい色素の開発の可能性について、かなり突っ込んだ議論を行い、いくつかの色素のデザインを行なうことができた。これは、すでに合成の段階に入っている。ウッズホールのMBL(生物実験所)では、B.M.Salzbergの研究室を中心として情報収集ならびに共同実験を行なった。この研究室では、螢光色素の探索と開発が行なわれており、新しく合成されたnaptyl-stylyl classのDi-8-ANEPPSが開発合成され、腸内神経叢のニューロン活動検出への適用について検討した。
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[Publications] Sato,K.et.al.: "Optical monitoring of early appearance of spontaneous membrane potential changes in the embryonic chick medulla oblongata using a voltage-sensitive dye." Neuroscience. 52. 55-62 (1993)
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[Publications] Sato,K.et.al.: "Optical assessment of spatial patterning of strength-duration relationship for vagal responses in the early embryonic chick brainstem." Japanese Journal of Physiology. 43. 521-539 (1993)
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[Publications] Kamino,K.et.al.: "Optical indications of early appearance of postsynaptic potentials in the embryonic brainstem." Japanese Journal of Physiology. 43 Suppl.1. S43-S51 (1993)
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[Publications] Momose-Sato,Y.et.al.: "Optical monitoreing of glutaminergic excitatory postsynaptic potentials from the early developing embryonic chick brain stem." Annals of the New York Academy of Sciences. 707. 454-457 (1993)
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[Publications] Momose-Sato,Y.et.al.: "Optical mapping of early embryonic expression of Mg^<2+>/APV-sensitive components of vagal glutaminergic EPSPs in the chick brainstem." Journal of Neuroscience. (投稿中).
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[Publications] Hirota,A.et.al.: "A new simultaneous 1020-site optical recording system for monitoring neural activity using voltage-sensitive dyes." Journal of Neuroscience Methods. (投稿中).
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[Publications] 神野耕太郎(編集): "膜学実験シリーズ第1巻 生体膜編." 共立出版, 424 (1993)
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[Publications] 佐藤容子: "膜学実験シリーズ第1巻 生体膜編." 共立出版, 424 (1993)