2019 Fiscal Year Annual Research Report
Develpment of imaging technology for structural dynamics of synapses
Publicly Offered Research
| Project Area | Resonance Biology for Innovative Bioimaging |
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| Project/Area Number |
18H04727
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
岡部 繁男 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (60204012)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 分子神経生物学 / イメージング / 超解像技術 / シナプス / 分子動態 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では神経ネットワークの要であるシナプスの形成や維持の分子機構を探索するために必須の技術である、樹状突起スパインの形態と分子動態を定量的に測定するための技術開発を実施した。具体的な研究として（１）厚い標本での樹状突起スパイン形態の高解像度画像取得を目指した技術開発、（２）多数のスパイン形態データを定量的・客観的に解析するための手法の開発、（３）分子動態に関するデータとスパイン形態のデータを統合するための方法論の探索の３項目を行った。（１）については、これまで用いてきた構造化照明の手法に加えて、走査型レーザー顕微鏡で超解像を得る手法と組織の透明化と拡大手法を組み合わせることで、スパインの微細構造のデータを組織標本から得ることに成功した。（２）についてはスパイン形態の特徴を多次元空間内で表現し、かつスパイン形態の時間的な変化をこれに加えて解析することにより、新しいスパイン分類を提案した。この新しい分類はスパインの成長、安定化、消失過程を考慮したものであり、従来の分類よりも生物学的な意味が明確であるという利点がある。（３）については蛍光相関のシグナルをスパイン内部の微小体積から得ることで、細胞質内でアクチン細胞骨格が拡散を阻害する主要な要素であること、この拡散障壁が可塑性誘導刺激の際に数分間だけ緩和することで、高分子量のシグナル分子のスパイン内部での動きが高まることが明らかになった。これらの微細形態と分子動態を結び付ける方法論の開発によりスパインの形態と内部での分子動態を統合した理解が今後更に進展することが期待される。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(15 results)
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[Presentation] AiCE mouse: a novel tool to probe LTP-related change in dendritic spines2019
Author(s)
K. Kuboyama, T. Inoue, Y. Hashimotodani, T. Itoh, T. Suzuki, Y. Ohtsuka, R. Kinoshita, P. Gusain, M. Kano, S. Okabe, M.K. Yamada
Organizer
第42回日本神経科学大会
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