2018 Fiscal Year Research-status Report
高精細全脳イメージングによる一細胞レベルの四次元活動マッピング法の確立
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18K19498
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
勢力 薫 大阪大学, 薬学研究科, 招へい教員 (90802918)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2020-03-31
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| Keywords | イメージング / 神経科学 / 共焦点顕微鏡 / 薬理学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、経験依存的な脳機能変化の細胞レベルの神経基盤を明らかにするため、経験の前と後など複数の時間枠で活動した神経細胞を、時間枠ごとに異なる色の蛍光蛋白質で標識可能なマウスを構築し、当該マウスの全脳イメージングによる神経活動の時間・空間の変化を捉える解析法の構築を目指している。平成30年度は、活動依存的に複数種の遺伝子発現制御系を誘導する遺伝子配列の構築と、各遺伝子発現誘導系に応じて異なる色の蛍光蛋白質を発現するマウスの構築、作製予定のマウスに適した画像解析法の検証を実施した。
活動依存的な発現では、c-fos遺伝子の1st exonの一部を含む720 bpのプロモーター領域や、c-fosの1st intron領域、両者の間に存在する約160 bpのexon領域の一部を用いた配列を検証し、レポーター遺伝子の発現効率が高い条件を決定した。また、本プロモーター制御によるCre組換え酵素およびテトラサイクリン制御性トランス活性化因子などの遺伝子発現制御系の発現も確認できた。
ノックインマウス構築では、予定していた配列の一部に欠損が認められるものの、蛍光蛋白質の発現制御に必要な最低限の配列が導入されていると考えられる個体が得られた。現在繁殖と蛍光蛋白質の発現確認を行っている。また、引き続き全配列がノックインされたマウスの作製も進めている。
画像解析法の構築では、c-fos-EGFPマウスを用いて蛍光シグナルの抽出が可能な条件を探索し、利用する蛍光蛋白質とは異なる組み合わせの励起光波長とフィルターセットによるバックグラウンド検出条件を設定した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
計画していた、c-fosプロモーター制御下に複数の遺伝子発現制御系を誘導可能な遺伝子配列の作製が完了した。また、各遺伝子発現制御系に応じて異なる色の蛍光蛋白質を発現する制御配列をノックインしたマウスが得られた。
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| Strategy for Future Research Activity |
作製したc-fosプロモーターを含む遺伝子発現配列を用いて、トランスジェニックマウスを構築し、レポーターマウスと交配して時期依存的かつ活動依存的な多色標識と、その全脳イメージング解析を実施する。
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| Causes of Carryover |
作製した配列を用いて外部委託により遺伝子改変マウスの作製を行ったが、導入を予定していた配列の一部が確認できなかったため引き続き再作製を進めており、費用が確定していないため。
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Research Products
(2 results)
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[Journal Article] Whole-brain block-face serial microscopy tomography at subcellular resolution using FAST2019
Author(s)
Seiriki K, Kasai A, Nakazawa T, Niu M, Naka Y, Tanuma M, Igarashi H, Yamaura K, Hayata-Takano A, Ago Y, Hashimoto H
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Journal Title
Nature Protocols
Volume: 印刷中
Pages: 印刷中
Peer Reviewed
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