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神経回路におけるタンパク合成モニタリング法の開発と応用

Research Project

Project/Area Number 19021009
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

奥野 浩行  The University of Tokyo, 大学院・医学系研究科, 助教 (80272417)

Project Period (FY) 2007 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥3,800,000 (Direct Cost: ¥3,800,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2007: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Keywords脳・神経 / シナプス / 遺伝子発現 / 蛍光ラベル / タンパク翻訳制御 / シナプス可塑性 / 神経活動 / 部位特異的蛍光ラベル法 / 新規タンパク合成
Research Abstract

局在タンパク翻訳は細胞局所のシグナル伝達を効率化し、細胞内情報の保持・統合・読み出しを制御し、細胞外変化に適応するために重要な役割を果たしていると考えられる。特に神経細胞において局所タンパク翻訳はシナプスの機能修飾など神経の機能に深く関与しており、この機構を明らかにすることは神経細胞の恒常性・可塑性および疾患メカニズムの解明のため重要である。本研究は、神経細胞における局所タンパク翻訳を可視化・定量する方法を確立し、また、シナプス刺激により任意のタンパク発現を制御することを目的とする。
本年度はこれまでの成果を基に、以下の発展を得た。
1. 部位特異的タンパク蛍光ラベル法を用いた新規タンパク合成検出プローブの改良を行い、よりシグナル・ノイズ比の高いプローブを作成した。
2. 新規のタンパク蛍光ラベル基質開発の共同研究を行い、シグナル検出感度を高めた。
3. 神経活動依存的な遺伝子発現制御エレメントを利用した遺伝子活性化プローブを開発し、(1)蛍光タンパクや発光タンパクの合成を単一神経細胞においてリアルタイムで観察する系の構築に成功した。また、(2)このプローブをレンチウイルスベクターに挿入し、この組換えウイルスのインビボ感染法させることにより個体動物の大脳おいて活動依存的なタンパク合成の検出に成功した(Kawashima et.al., PNAS, 2009)。

Report

(2 results)
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2009 2008 2007 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (5 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] A synaptic activity-responsive element in the Arc/Arg3.1 promoter essential for synapse-to-nucleus signaling in activated neurons2009

    • Author(s)
      Kawashima T, Okuno H, Nonaka M, Adachi-Morishima A, Kyo N, Okamura M, Takemoto-Kimura S, Worley PF and Bito H
    • Journal Title

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA 106

      Pages: 316-321

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] シナプス機能とPSD構築を制御する分子機構2008

    • Author(s)
      尾藤晴彦、野中美応、布施俊光、藤井哉、竹本-木村さやか、奥野浩行
    • Journal Title

      蛋白質核酸酵素 53

      Pages: 418-423

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Synaptic activity-dependent regulation of neuronal immediate-early gene Arc/Arg3.12008

    • Author(s)
      Okuno H., Kawashima, T., Adachi-M orishima, A., Okamura, M., Bito, H.
    • Organizer
      第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      神戸、神戸ポートアイランド
    • Year and Date
      2008-12-10
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Critical genomic sequences for synaptic activity-dependent expression of the Arc gene2008

    • Author(s)
      Okuno, H., Kawashima, T., Adachi-Morishima, A., Okamura, M., Worley, P., Bito, H
    • Organizer
      38回北米神経科学学会年会
    • Place of Presentation
      Washington DC, USA
    • Year and Date
      2008-11-15
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 可塑性関連遺伝子Arcの活動依存的発現調節を担うゲノムエレメントの同定2008

    • Author(s)
      奥野浩行、川島尚之、安達、森島亜希、岡村理子、尾藤晴彦
    • Organizer
      第51回日本神経化学会大会
    • Place of Presentation
      富山、富山国際会議場
    • Year and Date
      2008-09-13
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Quantitative imaging for elucidating neuronal signal transduction mechanisms2007

    • Author(s)
      Okuno H, Fujii H, Nonaka M, Ageta-Ishihara N, Fuse T, Takemoto-Kimura S, Bito H
    • Organizer
      第30回日本分子生物年会・第80回日本生化学会大会・合同大会BMB2007
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2007-12-14
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Visualization of activity-dependent protein synthesis in dendritic regions of neurons.2007

    • Author(s)
      Okuno H
    • Organizer
      ISNM2007/MB-ITR2007
    • Place of Presentation
      岡崎
    • Year and Date
      2007-04-20
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Book] 情報素子としてのシナプス-構造・機能ならびに新たな疾患制御標的としての意義-inナノメディシン宇理須恒雄 編2008

    • Author(s)
      奥野浩行、藤井哉、尾藤晴彦
    • Publisher
      オーム社
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.neurochem.m.u-tokyo.ac.jp/

    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2007-04-01   Modified: 2018-03-28  

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