2020 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a new tool for transsynaptic molecule transfer and its application for neural circuits in the cerebral cortex
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19K22471
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
佐藤 真 大阪大学, 連合小児発達学研究科, 教授 (10222019)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡 雄一郎 大阪大学, 連合小児発達学研究科, 講師 (30614432)
安村 美里 大阪大学, 医学系研究科, 助教 (20533897)
猪口 徳一 大阪大学, 医学系研究科, 助教 (60509305) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2021-03-31
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| Keywords | シナプス / 経シナプス / 神経活動 / エクソソーム / Arc |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、経シナプス的に順行性方向での物質輸送を、しかも神経活動依存的に可能とする（もしくはポスト側で分子発現を誘導できる）ツールの開発を目指している。
申請書にて提案した手法に加え、より簡便なシステムで、神経活動依存的に経シナプス輸送（もしくはポスト側で分子発現を誘導）を行えるツールを開発すべく検討を進めてきた。まず、アデノ随伴ウイルス(AAV)は神経細胞の順行性のトレーサーとして用いられるが、プロモーター依存的に感染をさせることが難しく、特異性を担保した標識が難しい。そこでショウジョウバエでのいわゆるtrans-tangoのシステムに着目し (Talay et al., Neuron 2017)、マウスへの応用を検討した。しかしながら、培養細胞でリガンドに対する感度、特異度を調べたが、ノイズが大きく、経シナプス蛍光標識に用いるには不適と判断した。判断根拠として、ArrestinとG蛋白共役型受容体（GPCR）の発現が各細胞でばらつくこと、シグナルが安定しないこと、外因性GPCR自体の熱可塑性がそれほど高くないことなどが挙げられる。そこで、新規にツール分子の設計を行うこととした。まず、より正確性を求め、インプットとしてTEVプロテアーゼを用いた。また、Arrestinで問題となった細胞内で外からのシグナルを変換する分子を必要としないことを設計の念頭においた。設計した分子を培養細胞で発現させるとTango assayのノイズを下回った。今後の検証が必要であるが、新たなツール分子となりうる、実際に使用可能な候補システムの構築ができたと考えている。
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[Journal Article] Combi-CRISPR: combination of NHEJ and HDR provides efficient and precise plasmid-based knock-ins in mice and rats2020
Author(s)
Yoshimi K, Oka Y, Miyasaka Y, Kotani Y, Yasumura M, Uno Y, Hattori K, Tanigawa A, Sato M, Oya M, Nakamura K, Matsushita N, Kobayashi K, Mashimo T
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Journal Title
Hum Genet
Volume: 140
Pages: 277-287
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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