| 研究課題/領域番号 |
16K14555
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| 研究種目 |
挑戦的萌芽研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
神経生理学・神経科学一般
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
岡村 康司 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (80201987)
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| 研究協力者 |
藤原 祐一郎
河合 喬文
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | イオンチャネル / 光遺伝学 / 電位センサー / 膜電位 / LOVドメイン / 電位依存性プロトンチャネル / 精子特異的カチオンチャネル / カルシウムイオン / 生理学 / 脳・神経 / 蛋白質 / シグナル伝達 / 酵素 |
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| 研究成果の概要 |
分子量最小のカチオンチャネルVSOP/Hv1 と最近見出したCa透過性電位センサードメインを用いて、その最小機能ユニットの構造と動作原理に基づき新規の光感受性イオンチャネルを創製する。LOV ドメインタンパクがフラビンによる光受容の結果タンパク質構造を変化させることを利用し、最小カチオンチャネルのゲート制御の構造変化を誘導し、光によるイオンチャネル活性の制御を行う。イオン選択性に関わる部位の変異導入により様々なイオン選択性を獲得させる。これらにより分子構造や動作原理に立脚して光制御分子ツールを創製するプラットフォームを整備し、神経科学研究に資することを目指す。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
近年の遺伝学的技術の進歩により、従来破壊実験などに頼ってきた実験医学の手法が革新され、生体内の特定の細胞機能を一過的に攪乱させ解析することが可能になった。そうした技術の中でも光遺伝学は神経科学において常套手段に至ったものの、分子ツールは自然界に存在する光感受性分子そのもの、または微調整した分子に限定されてきた。本研究はイオンチャネルの仕組みが詳細に理解されているHv1に着目し、動作原理に基づいて光感受性タンパク質との融合分子を構築することで柔軟に分子ツールを構築するプラットフォームを目指す。本研究で期待される成果は脳の神経回路の動作原理解明や治療に用いる代替え組織の創製技術などに資する。
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