大脳の記憶シナプスの２光子顕微鏡と新規光プローブとを用いた研究

• Project/Area Number: 26250004
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Neurophysiology / General neuroscience
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 河西 春郎 東京大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (60224375)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 林 朗子(高木朗子) 東京大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (60415271)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥12,740,000 (Direct Cost: ¥9,800,000、Indirect Cost: ¥2,940,000); Fiscal Year 2014: ¥12,740,000 (Direct Cost: ¥9,800,000、Indirect Cost: ¥2,940,000)
• Keywords: 樹状突起スパイン / ２光子励起 / シナプス

Outline of Annual Research Achievements

２光子顕微鏡を用いて、海馬のスライス培養でシナプス前軸索部とシナプス後部樹状突起スパインをまばらに２色標識して同時励起観察した所、これらが近接関係にある場合には、明らかな重なりがある場合と、接触しているだけの２郡に分かれることがわかった。シナプス前終末にSNARE蛋白間のFRETプローブを導入するとシナプス前終末にFRETの特に高い部分が確認され、VAMP2の局在ともほぼ一致するのでアクティブゾーン(AZ)と考えられた。シナプス前部後部が重なる場合には。AZはスパインと重なって観察され、スパインの大きさとAZいおけるFRETの強度が相関し、AZとPSDの大きさの対応を反映していると考えられた。これらのことから、２光子励起法ではその多重染色性から２つの蛍光の位置ずれが皆無なので、シナプス前部後部の２重染色により、シナプス結合が同定される可能性が濃厚となった。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Sub-diffraction resolution pump-probe microscopy with shot-noise limited sensitivity using laser diodes. (2014)
  • Author(s): Miyazaki, J., Tsurui, H., Hayashi-Takagi, A., Kasai, H. & Kobayashi, T.
  • Journal Title: Optics Express Volume: 22 Pages: 1616-20
  • DOI: 10.1364/oe.22.009024
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Caged Glutamates with π-Extended 1,2-Dihydronaphthalene Chromophore: Design, Synthesis, Two-Photon Absorption Property, and Photochemical Reactivity. (2014)
  • Author(s): Boinapally, S., Huang, B., Abe, M., Katan, C., Noguchi, J., Watanabe, S., Kasai, H., Xue, B. & Kobayashi, T.
  • Journal Title: J. Organic Chemistry Volume: 22 Pages: 7822-30
  • DOI: 10.1021/jo501425p
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Lab-on-a-brain: Implantable micro-optical fluidic devices for neural cell analysis in vivo. (2014)
  • Author(s): Takehara, H. *, Nagaoka, A. *, Noguchi, J., Akagi, T., Kasai, H. & Ichiki, T.
  • Journal Title: Scientific Report Volume: In press
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A critical time window for dopamine action on the structural plasticity of dendritic spines. (2014)
  • Author(s): Yagishita, S., Hayashi-Takagi, A., Suzaki, R. & Kasai, H.
  • Journal Title: Science Volume: In press
  • Peer Reviewed
• [Presentation] The critical time window for dopamine actions on the structural plasticity of dendritic spines in the nucleus of accumbens (2014)
  • Author(s): H. Kasai & S. Yagishita
  • Organizer: Neuro2014
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(横浜市)
  • Year and Date: 2014-09-11
• [Presentation] Presynaptic probe for reporting synaptic plasticity in hippocampal cultured slices (2014)
  • Author(s): J. Noguchi, Satoshi, W, Noriko, T. & H. Kasai
  • Organizer: Neuro2014
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(横浜市)
  • Year and Date: 2014-09-11
• [Presentation] A critical time window for dopamine actions on the dendritic spines in ventral striatum. (2014)
  • Author(s): H. Kasai & S. Yagishita
  • Organizer: Max-Planck-Institute/U-Tokyo Symposium
  • Place of Presentation: Florida, USA
  • Year and Date: 2014-05-10
  • Invited
• [Remarks] 河西研究室
  • URL: http://www.bm2.m.u-tokyo.ac.jp