2014 Fiscal Year Research-status Report
多重選択を用いた投射経路別遺伝子発現による次世代光遺伝学ツールの開発
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26640041
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
山中 章弘 名古屋大学, 環境医学研究所, 教授 (60323292)
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2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 投射経路特異的 / 遺伝子改変マウス / 遺伝子発現制御 / Creリコンビナーゼ / 神経特異的 / 光遺伝学 / アデノ随伴ウイルス / 薬理遺伝学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
光遺伝学は特定神経の活動を光で操作する新しい技術であり、複雑な神経回路の機能と動作原理の解明に大きな進歩をもたらした。この技術をさらに進化させ、次世代の光遺伝学を達成するためには、投射経路選択的な遺伝子発現制御が必要となってくる。本研究では、Creリコンビナーゼやフリッパーゼ(FLPe)などの組換え酵素を経シナプス的に順行性トレーサー、もしくは逆行性トレーサー分子との融合タンパク質として発現させることで、多重選択による投射経路特異的な遺伝子発現を達成し、複数領域から入出力を受ける神経細胞に対して光遺伝学の適用を可能にする。この多重選択を用いた投射経路特異的遺伝子発現制御が実現すれば、動物個体を用いた神経回路の同定と動作原理の解明に大きく貢献出来ると考えられる。これまでに経シナプス逆行性の機能を持つテタヌストキシン無毒化C末端断片とCreの融合タンパク質を発現するアデノ随伴ウイルスベクター(AAV-CMV-Cre-TTC-2A-mCherry)の開発を行った。Cre依存的に遺伝子を発現するAAV-CMV-FLEX-GFPウイルスベクターとの組み合わせによって投射経路特異的に遺伝子発現誘導を確認した。CreとFlpの二重選択で遺伝子発現を誘導するアデノ随伴ウイルスベクター(dFRT-CMV-FLEX-GFP)の開発に成功しており、これらを用いて多重選択による投射経路特異的な遺伝子発現制御を試みる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の予定をほぼ達成しており、計画通りに順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
経シナプスCreの開発は出来ているが、移行効率が高くない。そのため多重選択では、十分な数の神経細胞に遺伝子発現を行うことが難しい。そこで、様々なモチーフの追加や配列の工夫によってこれを向上させるための改変を行っている。
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