2023 Fiscal Year Annual Research Report
局所光操作と蛍光寿命イメージングによるシナプス内メゾスケール組織化機構の解明
Publicly Offered Research
Project Area | New cross-scale biology |
Project/Area Number |
22H05549
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Research Institution | National Institute for Physiological Sciences |
Principal Investigator |
村越 秀治 生理学研究所, 脳機能計測・支援センター, 准教授 (90608142)
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Project Period (FY) |
2022-06-16 – 2024-03-31
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Keywords | 2光子蛍光寿命イメージング / シナプス / 光操作 |
Outline of Annual Research Achievements |
Cdc42はスパイン内での光応答性CaMKII活性化により活性化される(Shibata et al. 2021)。すなわち、光応答性CaMKII活性化に応じてスパインにリクルートされるCdc42の活性化因子(80種類のGEF)の中から分子を同定すれば、それがCdc42を活性化させる変換因子である可能性がある。そこで、2光子蛍光寿命イメージング顕微鏡法(2pFLIM)を用いて各分子がスパインにリクルートされるかどうかをサブスパインの空間分解能でしかも定量的に調べることにした。具体的には、各候補分子を短い蛍光寿命(0.82ナノ秒)をもつ蛍光タンパク質BrUSLEEでタグ付けした。このプローブを、長い蛍光寿命(2.6ナノ秒)をもつEGFPと海馬神経細胞に共発現させた。そして、1000 nmの2光子励起で2pFLIMを行いながら、720 nmの2光子励起でケイジドグルタミン酸でLTPを誘起した。この方法を用いた予備的な結果として、研究代表者は候補分子の中から、LTP依存的にスパインにリクルートされる分子のイメージングに成功した。また現在までに、CaMKIIの下流分子の探索を進めており、DNAマイクロアレイによる発現解析やCaMKII下流のRhoGEFの解析を進めている。
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Research Progress Status |
令和5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5年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Imaging single CaMKII holoenzymes at work by high-speed atomic force microscopy.2023
Author(s)
Tsujioka S, Sumino A, Nagasawa Y, Sumikama T, Flechsig H, Puppulin L, Tomita T, Baba Y, Kakuta T, Ogoshi T, Umeda K, Kodera N, Murakoshi H, Shibata M.
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Journal Title
Science Advances
Volume: 9(26)
Pages: eadh1069
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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