2016 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis of biochemical computation and dynamics in neurons.
| Project/Area Number |
26830043
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
藤井 哉 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (80717546)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | シナプス / シグナル伝達 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成２８年度は、平成２６～２７年度に開発したCa2+依存的酵素の活性化プローブを用いて、シナプス・樹状突起におけるCa2+依存的酵素の生化学演算過程の解析を行った。
【Ca2+依存的酵素の活性化プローブの開発】
新規開発したカルシニューリン活性化プローブをHEK293T細胞に発現させ、プローブタンパク質を粗精製し、in vitroでの蛍光プレートリーダーを用いたFRET測定を行った。このFRETプローブ計測において、カルモジュリン阻害剤を用いた薬理学的実験を行い、カルシニューリン活性化プローブとして用いることができることを確認した。また、シナプスおよび神経細胞内での複数の細胞内シグナルを同時にFRETプローブにより可視化するために、新規蛍光タンパク質を利用したCa2+依存的酵素活性化プローブの開発を行った。
【神経細胞シナプス刺激】
グルタミン酸アンケイジングによる単一シナプス刺激を用いて、神経可塑性を誘導した際のCaMKIIおよびカルシニューリンの活性の時間的・空間的プロファイルを定量的に計測し、そのプロファイルの違いを明らかにした。また、dFOMA法(dual FRET with Optical MAnipulation)を用いて同一細胞・同一シナプスにおけるCaMKIIとカルシニューリンの活性化の違いの比較を行った。
これらの成果より、CaMKIIとカルシニューリンのシナプス・樹状突起における生化学演算過程をこれまでにない時空間解像度で明らかにした。
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[Presentation] Rational design of ultrafast, high-affinity calcium indicators for monitoring neuronal activity2016
Author(s)
Inoue M, Takeuchi A, HoriganeS, Fujii H, Kamijo S, Takemoto-Kimura S, Ohkura M, Gengyo-Ando K, Kano M, Nakai J, Kitamura K, Bito H.
Organizer
The 7th International Neural Microcircuit Conference
Place of Presentation
Okazaki
Year and Date
2016-12-08 – 2016-12-08
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] カルシウムシグナリングと脳高次機能制御2016
Author(s)
金亮, 井上昌俊, 野中美応, 川島尚之, 奧野浩行, 竹本-木村さやか, 坂本雅行, 藤井哉, 尾藤晴彦
Organizer
私立大学戦略的研究基盤形成支援事業 中間報告会シンポジウム「次世代の包括的緩和医療を支える最先端基礎/臨床融合型研究の基盤形成」
Place of Presentation
東京
Year and Date
2016-09-24 – 2016-09-24
Invited
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