シグナル伝達システム解明に向けた新規光応答性分子の開発と応用

• 研究課題/領域番号: 16K15225
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 医化学一般
• 研究機関: 生理学研究所
• 研究代表者: 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)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 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)
• キーワード: シグナル伝達 / LOV2 / 蛍光タンパク質 / ペプチド

研究成果の概要

本研究では、分子機能を直接的に調べるために、シナプス内でシグナル伝達経路を選択的に活性化することができる光遺伝学的ツールの開発と新規蛍光タンパク質をベースとしたイメージング用プローブの開発を目的とした。特に、光応答性分子との併用が可能なイメージング用プローブの開発に注力した。具体的には、2光子蛍光寿命イメージング顕微鏡法（2pFLIM）を用いたフェルスター共鳴エネルギー移動（FRET）の計測に最適化されたFRETプローブの開発に成功した。

研究成果

• [国際共同研究] Max Planck Florida Institute(米国)
• [雑誌論文] 光応答性CaMKII阻害ペプチドの開発とシナプス可塑性研究への応用 (2018)
  • 著者名/発表者名: 村越秀治
  • 雑誌名: CLINICAL CALCIUM 巻: 28 ページ: 414-419
• [雑誌論文] Kinetics of Endogenous CaMKII Required for Synaptic Plasticity Revealed by Optogenetic Kinase Inhibitor (2017)
  • 著者名/発表者名: Hideji Murakoshi, Myung Eun Shin, Paula Parra-Bueno, Erzsebet M. Szatmari, Akihiro C.E. Shibata, Ryohei Yasuda
  • 雑誌名: Neuron 巻: 94 号: 1 ページ: 1-11
  • DOI: 10.1016/j.neuron.2017.02.036
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] ShadowY: a dark yellow fluorescent protein for FLIM-based FRET measurement (2017)
  • 著者名/発表者名: Murakoshi Hideji、Shibata Akihiro C. E.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 7 号: 1 ページ: 1-10
  • DOI: 10.1038/s41598-017-07002-4
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Activation-dependent rapid postsynaptic clustering of glyicine receptors in mature spinal cord neurons (2017)
  • 著者名/発表者名: Nakahata Y, Eto K, Murakoshi H, Watanabe M, Kuriu T, Hirata H, Moorhouse AJ, Ishibashi H, Nabekura J
  • 雑誌名: eNeuro 巻: 0194 号: 1 ページ: 1-20
  • DOI: 10.1523/eneuro.0194-16.2017
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Dual observation of the ATP-evoked small GTPase activation and Ca2+ transient in astrocytes using a dark red fluorescent protein (2016)
  • 著者名/発表者名: Nakahata Y, Nabekura J, Murakoshi H
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 22 号: 1 ページ: 39564-39564
  • DOI: 10.1038/srep39564
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Calcium ions function as a booster of chromosome condensation. (2016)
  • 著者名/発表者名: Phengchat, R., Takata, H., Morii, K., Inada, N., Murakoshi, H., Uchiyama, S., and Fukui, K.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 6 号: 1 ページ: 38281-38281
  • DOI: 10.1038/srep38281
  • NAID: 120006995007
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Rho GTPase complementation underlies BDNF-dependent homo- and heterosynaptic plasticity. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hedrick NG, Harward SC, Hall CE, Murakoshi H, McNamara JO, and Yasuda R.
  • 雑誌名: Nature 巻: 538 号: 7623 ページ: 104-108
  • DOI: 10.1038/nature19784
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] 光らない蛍光タンパク質で細胞内分子活性を見る (2017)
  • 著者名/発表者名: 村越秀治
  • 学会等名: 第2回ルミノジェネティクス研究会
  • 招待講演
• [学会発表] 2光子蛍光寿命イメージングによる細胞内シグナル伝達解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 村越秀治
  • 学会等名: 第39回神経組織培養研究会
  • 招待講演
• [学会発表] Optogenetic manipulation and imaging of CaMKII-Rho signaling pathway during synaptic plasticity. (2017)
  • 著者名/発表者名: Hideji Murakoshi
  • 学会等名: 2017 Yonsei Univ-Korea Univ-NIPS symposium
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Spatiotemporal manipulation and imaging of signaling molecules in dendritic spines (2016)
  • 著者名/発表者名: Hideji Murakoshi
  • 学会等名: The 47th NIPS International Symposium
  • 発表場所: 愛知県 岡崎市 岡崎コンファレンスセンター
  • 年月日: 2016-10-26
  • 国際学会 / 招待講演
• [備考] 村越研究室/生理学研究所/MurakoshiLab
  • URL: http://www.nips.ac.jp/multiphoton/