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2012 Fiscal Year Annual Research Report

セロトニン2A受容体を介するストレス応答性シナプス修飾機構の研究

Research Project

Project/Area Number 22500285
Research InstitutionSaitama University

Principal Investigator

大倉 正道  埼玉大学, 脳科学融合研究センター, 准教授 (70369172)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 安藤 恵子  埼玉大学, 脳科学融合研究センター, 特任准教授 (40221741)
中井 淳一  埼玉大学, 脳科学融合研究センター, 教授 (80237198)
Project Period (FY) 2010-04-01 – 2013-03-31
Keywords神経活動 / シナプス / カルシウムシグナル / 蛍光イメージング / G-CaMP / 光刺激 / チャネルロドプシン
Research Abstract

過剰なストレスは、ストレスホルモンの過剰分泌を伴い最終的には鬱病等の精神疾患の発症を招くが、その分子機構は良くわかっていない。この研究は、ストレスから鬱病に至る分子機構の解明を目指すものである。特に鬱病との関連が深い中枢のセロトニン2A(5-HT2A)受容体に注目し、線虫や哺乳動物の神経系へのストレス負荷に応じた5-HT2A受容体細胞膜発現レベルの変化と中枢シナプス特性変化の関係を重点的に解析することを目的としている。24年度はシナプス修飾を理解するために微弱なシナプス活動を個別に可視化して分子生理学的に解析する必要があるため、高感度な改良G-CaMP(細胞内カルシウムイオン濃度の上昇に応答して緑色蛍光強度が増大する)を新たに作製した。作製した改良G-CaMPはかなり高いカルシウム感受性を有しており、マウスの海馬スライスにおいて単一細胞レベルでの神経活動を高精度に検出できるだけでなく、単一シナプスレベルでの閾膜電位下における興奮性シナプス入力活動を検出できることが確認された。また光刺激プローブであるチャネルロドプシンを5-HT作動性HSN神経に発現させ、かつGFPで緑色蛍光標識した5-HT2A受容体、または改良G-CaMPをHSN神経が投射する産卵筋細胞に発現させた線虫株の5-HT作動性神経活動を検討し、5-HT作動性神経活動の促進による5-HT2A受容体局在とシナプス活動への影響を評価した。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (20 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (13 results) (of which Invited: 4 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Real-time visualization of neuronal activity during perception.2013

    • Author(s)
      Muto A*, Ohkura M*, Abe G, Nakai J, Kawakami K
    • Journal Title

      Current Biology

      Volume: 23 Pages: 307-311

    • DOI

      10.1016/j.cub.2012.12.040

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 遺伝子コード型赤色蛍光Ca2+プローブR-CaMP1.07.2013

    • Author(s)
      大倉正道,中井淳一
    • Journal Title

      日本薬理学雑誌

      Volume: 141 Pages: 175-175

    • DOI

      10.1254/fpj.141.175

  • [Journal Article] Genetically encoded green fluorescent Ca2+ indicators with improved detectability for neuronal Ca2+ signals.2012

    • Author(s)
      Ohkura M*, Sasaki T*, Sadakari J, Gengyo-Ando K, Kagawa-Nagamura Y, Kobayashi C, Ikegaya Y, Nakai J
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 7:e51286 Pages: 1-10

    • DOI

      doi:10.1371/journal.pone.0051286

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] An improved genetically encoded red fluorescent Ca2+ indicator for optically evoked action potentials.2012

    • Author(s)
      Ohkura M*, Sasaki T*, Kobayashi C, Ikegaya Y, Nakai J
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 7:e39933 Pages: 1-7

    • DOI

      doi:10.1371/journal.pone.0039933

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] タンパク質でできた高性能な蛍光カルシウムセンサー.2012

    • Author(s)
      大倉正道,貞苅純子,中井淳一
    • Journal Title

      ケミカルエンジニヤリング

      Volume: 57 Pages: 926-931

  • [Presentation] In vivoマウス脳における皮質間の相互連絡.2013

    • Author(s)
      真仁田聡,鈴木崇之,小田川摩耶,松原智恵,大倉正道,佐藤正晃,中井淳一,林康紀,M.E. Larkum,村山正宜
    • Organizer
      第90回日本生理学会大会
    • Place of Presentation
      東京(タワーホール船堀)
    • Year and Date
      20130327-20130329
  • [Presentation] 改良型赤色蛍光カルシウムプローブ蛋白質R-CaMP1.07を用いたchannelrhodopsin-2の光刺激による神経発火の可視化.2013

    • Author(s)
      大倉正道,佐々木拓哉,小林千晃,池谷裕二,中井淳一
    • Organizer
      第86回日本薬理学会年会
    • Place of Presentation
      福岡(福岡国際会議場)
    • Year and Date
      20130321-20130323
  • [Presentation] 高感度かつ高速応答性のG-CaMP型改良カルシウムプローブ蛋白質を用いた細胞単位およびシナプス単位での神経活動の可視化.2013

    • Author(s)
      貞苅純子,大倉正道,佐々木拓哉,安藤恵子,永村ゆう子,小林千晃,池谷裕二,中井淳一
    • Organizer
      第86回日本薬理学会年会
    • Place of Presentation
      福岡(福岡国際会議場)
    • Year and Date
      20130321-20130323
  • [Presentation] タンパク質型Ca2+インジケーターによる小胞体内腔Ca2+動態の可視化と機能解析.2013

    • Author(s)
      鈴木純二,金丸和典,石井邦明,大倉正道,飯野正光
    • Organizer
      第86回日本薬理学会年会
    • Place of Presentation
      福岡(福岡国際会議場)
    • Year and Date
      20130321-20130323
  • [Presentation] 蛍光カルシウムプローブ蛋白質を用いたグリア―神経連関の可視化.2013

    • Author(s)
      大倉正道
    • Organizer
      第86回日本薬理学会年会シンポジウム
    • Place of Presentation
      福岡(福岡国際会議場)
    • Year and Date
      20130321-20130323
    • Invited
  • [Presentation] Development and neuronal application of G-CaMP-type genetically encoded Ca2+ indicators with high-sensitivity and high-responsivity.2013

    • Author(s)
      Ohkura M, Nakai J
    • Organizer
      高等研プロジェクト「ゲノム工学とイメージングサイエンスに基づく生命システム研究の新展開」研究会
    • Place of Presentation
      木津川(国際高等研究所)
    • Year and Date
      20130222-20130223
    • Invited
  • [Presentation] 改良型G-CaMPを用いた自由運動中の線虫神経筋活動のCa2+イメージング.2012

    • Author(s)
      安藤恵子,宇佐美篤,永村ゆう子,大倉正道,池谷裕二,松木則夫,中井淳一
    • Organizer
      第35回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      福岡(福岡国際会議場)
    • Year and Date
      20121211-20121214
  • [Presentation] Development and application of G-CaMP-type genetically encoded Ca2+ indicators.2012

    • Author(s)
      Ohkura M, Nakai J
    • Organizer
      2012 Fall Janelia Conference “Fluorescent Proteins and Biological Sensors III”
    • Place of Presentation
      Ashburn, USA (Janelia Farm Research Campus)
    • Year and Date
      20121104-20121107
    • Invited
  • [Presentation] 生体Ca2+ imagingを用いた線虫運動出力系の調節機構の解明.2012

    • Author(s)
      安藤恵子,宇佐美篤,永村ゆう子,大倉正道,池谷裕二,松木則夫,中井淳一
    • Organizer
      第35回日本神経科学大会シンポジウム
    • Place of Presentation
      名古屋(名古屋国際会議場)
    • Year and Date
      20120918-20120921
  • [Presentation] 深層における特定のニューロナルサブタイプからのin vivoカルシウムイメージング.2012

    • Author(s)
      丸岡久人,中川直,佐伯麻衣,松本直実,大倉正道,中井淳一,細谷俊彦
    • Organizer
      第35回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      名古屋(名古屋国際会議場)
    • Year and Date
      20120918-20120921
  • [Presentation] 二光子カルシウムイメージングのためのマウス仮想ナビゲーションシステム.2012

    • Author(s)
      佐藤正晃,イスラムタンビル,竹川高志,山川宏,河野真子,山口陽子,深井朋樹,大倉正道,中井淳一,林康紀
    • Organizer
      第35回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      名古屋(名古屋国際会議場)
    • Year and Date
      20120918-20120921
  • [Presentation] Probing activities of single neurons with an improved genetically encoded Ca2+ indicator.2012

    • Author(s)
      Ohkura M, Sasaki T, Ikegaya Y, Nakai J
    • Organizer
      8th FENS Forum of Neuroscience
    • Place of Presentation
      Barcelona, Spain (International Convention Center)
    • Year and Date
      20120714-20120718
  • [Presentation] 生体での細胞活動を検出できる高性能蛍光Ca2+センサーの開発:G-CaMPからR-CaMPまで.

    • Author(s)
      大倉正道
    • Organizer
      九州大学大学院薬学研究院 第1回創薬育薬産学官連携セミナー
    • Place of Presentation
      福岡(九州大学大学院薬学研究院)
    • Invited
  • [Remarks] 埼玉大学研究機構脳科学融合研究センター

    • URL

      http://subsi.saitama-u.ac.jp/

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 赤色蛍光蛋白質を用いたカルシウムセンサー蛋白質.2012

    • Inventor(s)
      大倉正道,中井淳一
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人埼玉大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2012-137434
    • Filing Date
      2012-06-19

URL: 

Published: 2014-07-24  

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