2020 Fiscal Year Annual Research Report
From the structure-function relationship of dendrtic spines to synaptic mechanobiology
| Project/Area Number |
20H05685
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
河西 春郎 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (60224375)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
柳下 祥 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 講師 (50721940)
UCAR HASAN 東京大学, ニューロインテリジェンス国際研究機構, 特任研究員 (50748423)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-08-31 – 2025-03-31
|
| Keywords | シナプス / 学習 / 神経回路 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
初年度は９月始まりとなった。
１） 研究計画の中心課題である、スパイン増大による軸索終末の圧迫効果に付いて、専門誌に投稿し改訂指示を受けた。このスライス実験は、単一シナプスの前部と後部の別々に刺激し、その機能を別々に測定する難度が高いので、追加実験で指摘された事項は更にその中でも難度の高いことを数をこなす様に要求された。圧効果が組織を押しているのでないこと、シナプス結合がある場合だけ押す効果が出ること、温度を31度に上る、終末の放出確率の変化を頭部増大が起きる前と後で測ることの場合の数を増やすなど、知見が大きく進むわけでないが、採択のために、辛抱強く実験数を増やしている。
２） 圧効果を単離培養標本で、iGluSnFRの誘発放出効果、SNAREのFRET効果は再現することに成功している。単離標本では、100nmという微小距離を押すのにはマニピュレータを選別する必要があることがわかった。また、STED顕微鏡でこの標本を観察するのに適切な膜色素、Halotag/Sara650をVAMP2などについて標識し、高解像度でイメージングできる条件を求めた。
３） シナプスプローブについては単離細胞を用いた特徴づけを進めた結果、3'UTRを選別することで著しく発現強度を上げる方法や、スパイン標識を定量化する新手法を開発するなど、改良の準備を進めた。また、化学遺伝学的な手法で、スパインを増大、収縮両方させる技術を見出しつつある。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
この研究は、シナプスのメカニカルな結合を問題にする、新し課題であり、その報告には人々を説得させる手間がかかるのはやむを得ない。論文については、受理の方向で、追加実験となったので、順調と言える。また、その先の研究のためには技術を一つ一つ構築していく必要があるが、単離培養細胞の圧負荷とか、単一終末放出測定。、STED画像取得などに成功している。プローブの開発でも、低いプラスミッド量で発現を著しく増す方法を発見するなど、今後の発展の基礎となる知見を得た。
|
| Strategy for Future Research Activity |
順調に進んでいるが、条件だしが大変な実験群なので、落ち着いて一つ一つ進めていく。若手が活躍しリクルートできる環境作りが大事である。
|
Research Products
(9 results)
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] Potentiation of presynaptic functions by mechanosensing the spine enlargement in rat hippocampus.2020
Author(s)
Ucar, H., Watanabe, S., Noguchi, J., Yagishita, S., , Morimoto, Y., Takahashi, N., Kasai, H.
Organizer
FENS (Glasgow online).
Int'l Joint Research
-
-
