個体レベルでの神経シナプス時空間動態解析のための基盤技術開発

• 研究課題/領域番号: 18K06209
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分44010:細胞生物学関連
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 齊藤 健太 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 講師 (60374659)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2023-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2022年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2018年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: 蛍光イメージング / 神経シナプス可視化 / 線虫 / 蛍光プローブ / バイオイメージング / 神経シナプス / イメージング / プローブ / 指示薬

研究成果の概要

高等動物の中枢神経系シナプスのマッピングは生物学・医学的に大きな意義をもたらす。本研究は、生きた動物でシナプスを動的に可視化する手法の開発を目的とし、プローブ開発から個体への導入・イメージングまでを行った。プローブは培養細胞で有効性を確認し、高等動物への応用を見据えながら、まずは扱いが容易でシナプス研究の環境が整った線虫を対象とした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

神経シナプス可視化に関して、培養細胞レベルではPre/Postの結合が無くなる変異体との差ができた。そのため、培養細胞レベルでの一定の有用性は示せている。一方で個体では発現量の調整が難しく、有意なデータを得るところまでは行かなかったのは今後の課題である。

研究成果

• [雑誌論文] Development of nanobody-based POLArIS orientation probes enabled multi-color/multi-target orientation imaging in living cells (2021)
  • 著者名/発表者名: Nakai Nori, Sato Keisuke, Tani Tomomi, Kawagishi Masahiko, Ka Hiromasa, Saito Kenta, Terada Sumio.
  • 雑誌名: BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS 巻: 565 ページ: 50-56
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2021.05.088
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] POLArIS, a versatile probe for molecular orientation, revealed actin filaments associated with microtubule asters in early embryos (2021)
  • 著者名/発表者名: Sugizaki A, Sato K, Chiba K, Saito K, Kawagishi M, Tomabechi Y, Mehta S, Ishii H, Sakai N, Shirouzu M, Tani T, Terada S
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA 巻: 118 号: 11
  • DOI: 10.1073/pnas.2019071118
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Genetically encoded orientation probes for F-actin for fluorescence polarization microscopy. (2019)
  • 著者名/発表者名: Nakai N, Sato K, Tani T, Saito K, Sato F, Terada S.
  • 雑誌名: Microscopy 巻: 68 号: 68 ページ: 359-368
  • DOI: 10.1093/jmicro/dfz022
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [図書] 生体ひかりイメージング 基礎と応用 (2021)
  • 著者名/発表者名: 齊藤健太
  • 総ページ数: 628
  • 出版者: NTS出版
  • ISBN: 9784860437299
• [図書] 発光イメージング実験ガイド (2019)
  • 著者名/発表者名: 齊藤健太
  • 総ページ数: 9
  • 出版者: 羊土社
• [備考]
  • URL: https://www.tmd.ac.jp/topics_detail/id=53903
• [産業財産権] 抗原結合タンパク質と蛍光タンパク質または蛍光標識されるタグタンパク質との融合タンパク質 (2021)
  • 発明者名: 寺田純雄/佐藤啓介/中井紀/齊藤健太/川岸将彦
  • 権利者名: 寺田純雄/佐藤啓介/中井紀/齊藤健太/川岸将彦
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2021
• [産業財産権] 抗原結合タンパク質と蛍光タンパク質または蛍光標識されるタグタンパク質との融合タンパク質 (2019)
  • 発明者名: 寺田 純雄、佐藤 啓介、中井 紀、齊藤 健太、川岸 将彦
  • 権利者名: 寺田 純雄、佐藤 啓介、中井 紀、齊藤 健太、川岸 将彦
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2019-034315
  • 出願年月日: 2019