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2022 Fiscal Year Research-status Report

光による有芯小胞の動態制御技術の開発とその応用

Research Project

Project/Area Number 22K19356
Research InstitutionUniversity of Yamanashi

Principal Investigator

大塚 稔久  山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (40401806)

Project Period (FY) 2022-06-30 – 2024-03-31
Keywords有芯小胞 / シナプス / 光ツール / ELKS
Outline of Annual Research Achievements

セカンドメッセンジャーcAMPを合成するオプシンであるbPACを軸索末端局在化タグの開発した。bPACの軸索末端局在化とそれを用いたシナプス小胞の分泌促進に関するデータをまとめ論文を現在投稿中である。また、Ca2+を操作するオプトツールPsChR2を軸索に局在させるタグも開発した。これらのオプシンは青色光励起のため、有芯小胞マーカーchromograninB の挙動をモニターするためにpH感受性緑色蛍光タンパク質を用いるのは励起波長が重複するため、赤色pH感受性蛍光タンパク質pHmScarletを利用するため、初めにシナプス小胞で挙動を確認するため、synaptophysinにpHmScarletを融合したものを作製したが、凝集塊を形成しやすく、シナプス小胞への局在がうまくいかなかった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

オプシンをシナプス末端に局在させるタグの開発は順調に進み、その成果は現在論文投稿中である。しかしながら有芯小胞の動態をモニターするツールについては完成に至らなかったためおおむね順調に進展しているとした。

Strategy for Future Research Activity

1) 前年度に作製した放出機構局在化オプシンをエピトープタグ付きNPYといっしょに PC12などのモデル細胞に発現させ、細胞外に放出されるNPYを計測する系を構築し、オプシンによる有芯小胞の放出制御を検討する。さらに前年度に引き続き有芯小胞放出部位に局在するELKSにオプシンを融合の開発を行う。また、mCherry-mCherry nanobodyよりも親和性が強いALFAタグ-ALFA nanobodyをオプシンとELKSに用いた有芯小胞放出機構への局在化の開発も行う。
2) 有芯小胞をモニターする系を確立するためにpHmScarlet以外のpH感受性赤色蛍光タンパク質を用いて有芯小胞のモニターに適したものをスクリーニングにより選定する。有用なpH感受性赤色蛍光タンパク質が見つけられたのちにはchromograninBなどと融合し、有芯小胞の動態がイメージングで観察できるか検討し、オプシンによる有芯小胞の分泌制御を明らかにしていく。
また、末梢組織へツールを発現させるためのAAVベクターの開発も並行して進めていく。

Causes of Carryover

2022年度残額は、分子・細胞生物学試薬など2023年度に消耗品として使用。

  • Research Products

    (9 results)

All 2023 2022 Other

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 5 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Experience-dependent changes in affective valence of taste in male mice.2023

    • Author(s)
      Hamada S, Mikami K, Ueda S, Nagase M, Nagasima T, Yamamoto M, Bito H, Takemoto-Kimura S, Ohtsuka T, Watabe AM.
    • Journal Title

      Molecular Brain

      Volume: 16 Pages: -

    • DOI

      10.1186/s13041-023-01017-x

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A novel technique for large-fragment knock-in animal production without ex vivo handling of zygotes.2023

    • Author(s)
      Abe M, NakatsukasaE, Natsume R, Hamada S, Sakimura K, Watabe AM, Ohtsuka, T.
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 13 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41598-023-29468-1

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Post-developmental plasticity of the primary rod pathway allows restoration of visually guided behaviors.2022

    • Author(s)
      Cao Y., Fajardo D., Guerrero-Given D., Samuel AM., Ohtsuka T., Boye SE., Kamasawa N., Martemyanov KA.
    • Journal Title

      Current Biology

      Volume: 32 Pages: 4783-4796

    • DOI

      10.1016/j.cub.2022.09.016.

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Ubap1 knock-in mice reproduced the phenotype of SPG80.2022

    • Author(s)
      Shimozono, K., Nan, H., Hata, T., Saito, K., Kim, YJ., Nagatomo, H., Ohtsuka, T., Koizumi, S., Takiyama, Y.
    • Journal Title

      Journal of Human Genetics

      Volume: 67 Pages: 679-686

    • DOI

      10.1038/s10038-022-01073-6.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Novel SLC9A6 Variation in Female Carriers With Intellectual Disability and Atypical Parkinsonism.2022

    • Author(s)
      Nan, H., Kim, YJ., Tsuchiya, M., Ishida, A., Haro, H., Hiraide, M., Ohtsuka, T., Takiyama, Y.
    • Journal Title

      Neurology Genetics

      Volume: 8 Pages: -

    • DOI

      10.1212/NXG.0000000000000651

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] The future of Japan brain initiatives: BRAIN/MINDS and BRAIN/MINDS Beyond2023

    • Author(s)
      Toshihisa Ohtsuka
    • Organizer
      ヒューマンブレイン プロジェクト(HBP)サミット
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Morphological examination of the role of LKB1 in retinal horizontal cell remodeling using the AAV-based labeling system.2022

    • Author(s)
      Saki Kawamura, Toshihisa Ohtsuka, Yamato Hida, Akari Hagiwara
    • Organizer
      第45回日本神経科学大会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Depletion of LKB1 in the cerebellar granule cells induces locomotor dysfunction in aged mice.2022

    • Author(s)
      Mayu Kitamura, Akari Hagiwara, Shun Hamada, and Toshihisa Ohtsuka
    • Organizer
      第45回日本神経科学大会
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 山梨大学医学部生化学講座第一教室ホームページ

    • URL

      http://www.med.yamanashi.ac.jp/basic/bioche01/

URL: 

Published: 2023-12-25  

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