2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development and application of a toolkit to visualize/manipulate neural activity using E-SARE and next-generation GECIs
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17K19442
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
尾藤 晴彦 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (00291964)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2019-03-31
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| Keywords | 神経科学 / 脳・神経 / シグナル伝達 / 神経活動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
分子生物学・生化学・解剖学・生理学・神経細胞生物学等の手法を結集して、長期記憶想起を制御する細胞ネットワークと、これを構成する細胞集団の集団的活動を、自由行動下のin vivo脳で計測し、操作することは、脳神経科学の大きなチャレンジのひとつである。
本研究では、これまでの開発してきた多様な神経活動の細胞種特異的光学的計測・操作手法を結集し、長期記憶想起を制御する細胞ネットワークの活動の解明に資するツールの改良と実証と試みる。この目的を実現するため、今年度は昨年に引き続き、細胞種特異的に多色の次世代GECIプローブを同時に発現する実験システム構築に向けた実現可能性を検討した。具体的には青色GECI, XCaMP-Bならびに黄色GECI, XCaMP-Yを、赤色GECI, XCaMP-Rなどと共計測する条件検討を実施した。さらに、細胞種特異的にこれらを発現する工夫や、シナプスプレポストに発現システムの構築を検討した。
一方、活動応答性人工プロモーターE-SAREの原理に基づき、長期記憶関連細胞ネットワークにのみ任意の遺伝子産物を特異的に発現させる遺伝子改変マウスを用いた長期記憶操作実験を引き続き進め、神経活動擾乱・神経活動記録がもっとも効果的と目される部位・時期の同定を続けた。
これらの成果に基づき、今後、覚醒非拘束動物において記憶想起に必要かつ十分な細胞集団の神経活動動態計測を実現する基盤が樹立されたと考えられる。
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Research Products
(3 results)
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[Journal Article] Rational engineering of XCaMPs, a multicolor GECI suite for in vivo imaging of complex brain circuit dynamics.2019
Author(s)
Inoue M, Takeuchi A, Manita S, Horigane S-i, Sakamoto M, Kawakami R, Yamaguchi K, Otomo K, Yokoyama H, Kim R, Yokoyama T, Takemoto-Kimura S, Abe M, Okamura M, Kondo Y, Quirin S, Ramakrishnan C, Imamura T, Sakimura K, Nemoto T, Kano M, Fujii H, Deisseroth K, Kitamura K, Bito H
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Journal Title
Cell
Volume: 177
Pages: 印刷中
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Involvement of SRF coactivator MKL2 in BDNF-mediated activation of the synaptic activity-responsive element in the Arc gene.2018
Author(s)
Kikuchi K, Ihara D, Fukuchi M, Tanabe H, Ishibashi Y, Tsujii J, Tsuda M, Kaneda M, Sakagami H, Okuno H, Bito H, Yamazaki Y, Ishikawa M, Tabuchi A.
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Journal Title
Journal of Neurochemistry
Volume: 148
Pages: 204-218
DOI
Peer Reviewed
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