2011 Fiscal Year Research-status Report
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23659128
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| Research Institution | National Institute for Physiological Sciences |
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Principal Investigator |
山中 章弘 生理学研究所, 細胞器官研究系, 准教授 (60323292)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小泉 周 生理学研究所, 細胞器官研究系, 准教授 (10296551)
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| Project Period (FY) |
2011-04-28 – 2014-03-31
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| Keywords | オプトジェネティクス / メラノプシン / 遺伝子改変マウス / パッチクランプ / 光操作 / 行動制御 / Gタンパク質共役型受容体 / 脱分極 |
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| Research Abstract |
オプトジェネティクス（光遺伝学）は、光によって活性化されるタンパク質（チャネルロドプシン2(ChR2)やハロロドプシン、アーキオロドプシン(Arch)など）を特定の神経に発現させ、その神経活動を光によって操作し、個体の行動を制御する技術である。しかし、これらの分子は長時間の光刺激では脱感作するため、発現から完了までに時間がかかる行動（摂食、睡眠覚醒、性行動などの本能行動）の制御は難しかった。そこで、本研究では、哺乳類の網膜神経節細胞に発現する光感受性色素である「メラノプシン」に着目し、特定の神経細胞への異所性発現によって、長時間神経活動を制御する方法を開発し、本能などの行動を調節する神経機構を解明することを目的としている。視床下部に局在し、睡眠覚醒調節に重要な役割を担っているオレキシン神経細胞特異的にメラノプシンを発現する遺伝子改変マウスを作成した。組織化学的な解析によって、オレキシン神経特異的に発現が認められることを確認した。また電気生理学的解析によって、オレキシン神経活動を光照射で活性化しうることを確認した。メラノプシンの特徴である高い光感度、および持続的活性化が認められた。これらの反応をインビボにおいても確認し、神経活動操作による睡眠覚醒行動制御開始した。脳内に短時間のパルス光照射によって、長時間の覚醒状態を維持できることを見いだしており、神経活動操作と行動制御に成功している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
研究に用いる遺伝子改変マウスの作成が順調で有り、インビトロおよび、インビボにおいてメラノプシンを用いた特定神経活動の制御にも成功しているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は得られた実験結果を基に、順次論文発表を行う。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
当初の予定通り支出を行う。
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