神経伝導路の機能的同定・可視化を目指す新規手法の開発

• 研究課題/領域番号: 17K19515
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生体の構造と機能およびその関連分野
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 寺田 純雄 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (00262022)
• 研究分担者: 川岸 将彦 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (60323606) ; 齊藤 健太 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (60374659) ; 佐藤 啓介 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (60644044)
• 研究期間 (年度): 2017-06-30 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円); 2019年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 神経伝導路 / 解剖学 / 神経科学 / 伝導路

研究成果の概要

ニューロンの神経活動量をGFPの蛍光量に変換し記録する為、 (1) プロテアーゼ活性化型GFPと(2) 膜電位感受性プロテアーゼから構成されるプローブの作成を目指した。(1)についてTEVプロテアーゼ活性化型蛍光タンパク質と分割GFPを利用したTEVプロテアーゼ活性化型蛍光タンパク質を並行して作成した。(2)について当初の方針から設計を変更し、新規標識技術により小さな構造変化でプロテアーゼのオン・オフを行えるように設計を変更し、基本となるVSDとTEVプロテアーゼの融合タンパク質を作成、培養細胞や大腸菌内での活性確認に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

研究計画全体の達成には一定のリスクはあるが、期待される伝導路の同定・可視化の意義は大きく、実現すれば関連分野への革新的な波及効果が予想される。現在得られている研究成果はその為の基礎的要素技術であり、現時点では神経伝導路の可視化へ移る前段階にあるが、プローブの改変とスクリーニングの続行により、目標達成の可能性を広げる所見である。