• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

カルシニューリンの光操作による神経機能の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K13270
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 基盤・社会脳科学
研究機関東京大学

研究代表者

藤井 哉  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (80717546)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード蛍光イメージング / 神経可塑性 / Ca2+シグナリング / 光操作 / シナプス可塑性 / 神経機能 / カルシウムシグナル / リン酸化シグナル / 神経科学 / シグナル伝達 / イメージング
研究成果の概要

カルシニューリンは記憶・学習に重要な役割を果たしていますが、どうやってその機能を実現しているかを理解するためには、生きた神経細胞でその動きや酵素活性を「見える化」し、人為的に操作する手法が必要になります。本研究では、カルシニューリンとCaMKIIの動きを「見える化」し、以前申請者が開発した光刺激と酵素活性を計測する方法を改良し、より細かく速い応答を見えるようにしました。そして、人為的な光刺激によってシナプス構造が変化する際のカルシニューリンとCaMKIIの活性の相違を明らかにしました。この結果は、記憶や学習といった高次脳機能の基盤となるシグナリングのルールを理解するうえで重要なものとなります。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究によって、生きた神経細胞のシナプスや樹状突起で、カルシニューリンの動きやその活性が時間とともに強くなったり弱くなっていく様子を動画として捉えることに成功し、世界に先駆けた成果が得られました。これは、記憶や学習といった高次脳機能のメカニズムを理解するうえ重要なものとなります。また、カルシニューリンは、高次脳機能をはじめ、免疫系や循環器系など全身における生理や病態に非常に重要な役割を果たしています。今後、本研究の手法を発展させることで、これら病態を細胞レベルで理解する道筋ができてゆくと考えられます。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] A Critical Neurodevelopmental Role for L-Type Voltage-Gated Calcium Channels in Neurite Extension and Radial Migration2018

    • 著者名/発表者名
      Kamijo Satoshi、Ishii Yuichiro、Horigane Shin-ichiro、Suzuki Kanzo、Ohkura Masamichi、Nakai Junichi、Fujii Hajime、Takemoto-Kimura Sayaka、Bito Haruhiko
    • 雑誌名

      The Journal of Neuroscience

      巻: 38 号: 24 ページ: 5551-5566

    • DOI

      10.1523/jneurosci.2357-17.2018

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Imaging of multiple Ca2+ signaling components in living neurons and synapses2018

    • 著者名/発表者名
      藤井 哉、井上 昌俊、尾藤 晴彦
    • 学会等名
      第41回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Multiplex imaging of neuronal Ca2+-mediated signal transduction2018

    • 著者名/発表者名
      Hajime Fujii, Masatoshi Inoue, Haruhiko Bito
    • 学会等名
      Janelia Conference Fluorescent Proteins and Biological Sensors VI
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development and imaging of new color indicators for Ca2+ signaling in living neurons2018

    • 著者名/発表者名
      Fujii H
    • 学会等名
      UK-Japan Neuroscience Symposium, Royal Society, London
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Deciphering Ca2+-dependent signaling pathways underlying cognitive processes.2018

    • 著者名/発表者名
      Bito H. Kim R, Inoue M, Inokuchi K, Yokoyama T, Sakai K, Miyazawa Y, Ishii Y, Okamura M, Gammon N, Kobari S, Kondo Y, Sakamoto M, Fujii H.
    • 学会等名
      China-Japan Joint Symposium "From Neuronal Circuits to Behavior", 95th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Novel functions of Ca2+-dependent phosphorylation cascades in the period of neuronal circuit formation.2017

    • 著者名/発表者名
      Takemoto-Kimura S, Horigane S, Suzuki K, Kamijo S, Fujii H, Bito H.
    • 学会等名
      CONBIO2017 Joint Annual Meeting of the Japan Biochemistry Society and the Molecular Biology Society of Japan
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Rational engineering of XCaMPs, a multicolor GECI suite for In vivo imaging of brain circuit dynamics.2017

    • 著者名/発表者名
      Inoue M, Takeuchi A, Manita S, Horigane S, Kawakami R, Yamaguchi K, Sakamoto M, Yokoyama H, Kim R, Takemoto-Kimura S, Abe M, Yokoyama T, Quirin S, Ramakrishnan C, Sakimura K, Nemoto T, Kano M, Fujii H, Deisseroth K, Kitamura K, Bito H
    • 学会等名
      The 48th Annual Meeting of the Society for Neuroscience, Washington Convention Center, Washington DC, USA.
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development and imaging of new color indicators for Ca2+ signaling in living neurons.2017

    • 著者名/発表者名
      Fujii H, Inoue M, Bito H
    • 学会等名
      The 40th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society, Makuhari, Japan.
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2020-03-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi