Visualization of interglial signal transduction
| Project Area | Glia decoding: deciphering information critical for brain-body interactions |
|---|
| Project/Area Number |
20H05898
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Review Section |
Transformative Research Areas, Section (III)
|
|---|
| Research Institution | Kyoto University |
|---|
Principal Investigator |
松田 道行 京都大学, 生命科学研究科, 教授 (10199812)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
隅山 健太 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, チームリーダー (00370114)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-11-19 – 2025-03-31
|
| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
|
| Budget Amount *help |
¥100,100,000 (Direct Cost: ¥77,000,000、Indirect Cost: ¥23,100,000)
Fiscal Year 2022: ¥20,670,000 (Direct Cost: ¥15,900,000、Indirect Cost: ¥4,770,000)
Fiscal Year 2021: ¥19,110,000 (Direct Cost: ¥14,700,000、Indirect Cost: ¥4,410,000)
Fiscal Year 2020: ¥16,900,000 (Direct Cost: ¥13,000,000、Indirect Cost: ¥3,900,000)
|
|---|
| Keywords | FRETバイオセンサー / グリア / ERK MAPキナーゼ / 蛍光タンパク質 / 蛍光イメージング / 細胞間情報伝達 / ERK / マップキナーゼ / FRET / バイオセンサー |
|---|
| Outline of Research at the Start |
本領域のA01班は、脳内の複数の機能要素（神経回路、グリア、血管など）の統合メカニズムを探索し、A02, A03班で実施される末梢臓器や全身レベルでの応答と関連付けることで領域全体の推進と当該学問分野の変革を目指す。本計画研究はグリア細胞間、グリアと神経、グリアと血管など、グリアを中心とするさまざまな細胞間コミュニケーションを可視化する技術の開発と提供を担う。特に、神経回路活動のような速い情報処理（ミリ秒～分）ではなく、代謝環境変化に代表される遅い情報処理（分～日）を担う分子の時空間活性変化を可視化する技術を確立し、他の計画班と協力してグリアが脳機能を制御するメカニズムをデコーディングする。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
初年度は、グリア特異的なバイオセンサー発現の準備を行った。まず、アストログリア特異的にCREを発現するGlast-CreER（アストロサイト）をHelmholtZentrum munchenから導入した。さらに、ミクログリア特異的にCREを発現するCx3Cr1-CreERを名古屋大学から導入した。これらのマウスを繁殖させ、ゲノタイピングで系統を維持できることを確認し、CRE依存性にERKマップキナーゼのFRETバイオセンサーを発現できるマウスと交配を開始した。一方、神経組織でのFRETイメージングの条件設定のために、マウス網膜組織でのFRETイメージングを行った。代謝のマスター制御因子であるAMPKのFRETバイオセンサーを発現するトランスジェニックマウスから網膜を単離し95%酸素/5%二酸化炭素下で多光子顕微鏡を用いてイメージングを行った。同様にATPのFRETバイオセンサーであるGO-ATeam2を発現するトランスジェニックマウスからも網膜を単離し、多光子顕微鏡を用いてイメージングを行った。解糖系の阻害薬である2-DGを投与したところ、AMPKの活性化とATPの減少が観察された。興味深いことに、この効果は杆体視細胞において錐体視細胞よりも強かった。また、杆体視細胞におけるAMPK活性化とATP現象は30分程度でピークに達し、約2時間で元に戻ることがわかった。このことは杆体視細胞は2時間程度で解糖系への依存度が下がることを意味している。また、この研究において、神経組織での多光子顕微鏡を使ったFRETイメージングの条件を確立することができた。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
COVID-19の影響もあり、マウスの導入が遅れたことが影響した。
|
| Strategy for Future Research Activity |
新規のCRE遺伝子発現マウスの導入以外は予定通り進行している。
|
Report
(1 results)
Research Products
(3 results)
