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光による核内シグナル制御法の開発と記憶を人為的に書き込む操作への応用

研究課題

研究課題/領域番号 18K19377
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分46:神経科学およびその関連分野
研究機関京都大学

研究代表者

実吉 岳郎  京都大学, 医学研究科, 准教授 (00556201)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2019年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2018年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワード遺伝子発現制御 / 記憶 / シナプス可塑性 / 光操作 / 転写因子 / CREB / CaMKIV / 光制御 / 学習 / 行動 / 光刺激 / 遺伝子発現
研究成果の概要

遺伝子発現調節が核で起こる事を利用して、まず、共通部分として光活性化核移行シグナルの作製に成功した。このモジュールとの融合CREBやCaMKIVは光依存の核内局在を達成できた。ところが、細胞質にあるべき光活性化型CREBの核へのリークによりベーサルな転写活性が問題となった。培養細胞レベルでは発現量をコントロールできれば、光により転写活性制御を達成できる。
一方、マウス個体を用いたウイルスベクターによりタンパク質発現系の構築を行った。外来タンパク質の発現には血液脳関門を通過するアデノ随伴ウイルスベクターを用いた。眼窩後へのウイルス液注入によりマウス海馬でのタンパク質の海馬での発現を確認できた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の光活性化型核内移行シグナルを利用すれば理論的にはどんなタンパク質でも光で核へ局在化できるため、構築にかかる試行錯誤を最小限にできる。この方法論により様々な核内シグナルを人為的に操作でき、新しい転写や染色体制御の発見につながると期待される。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] The role of CaMKII-Tiam1 complex on learning and memory2019

    • 著者名/発表者名
      Kojima Hiroto、Rosendale Morgane、Sugiyama Yui、Hayashi Mariko、Horiguchi Yoko、Yoshihara Toru、Ikegaya Yuji、Saneyoshi Takeo、Hayashi Yasunori
    • 雑誌名

      Neurobiology of Learning and Memory

      巻: 166 ページ: 107070-107070

    • DOI

      10.1016/j.nlm.2019.107070

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] A regulatory mechanism of persistence of LTP and memory2020

    • 著者名/発表者名
      Takeo Saneyoshi
    • 学会等名
      UK-Japan symposium
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Reciprocal activation within a kinase-effector complex underlying persistence of structural LTP2019

    • 著者名/発表者名
      Takeo Saneyoshi, Yasunori Hayashi
    • 学会等名
      Neuro2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Reciprocal activation within a kinase-effector complex underlying persistence of structural LTP2019

    • 著者名/発表者名
      Takeo Saneyoshi
    • 学会等名
      Current Trends and Future Directions of Synapse-Circuit Plasticity Research
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] シナプス機能の増強を維持する記憶のメカニズム2019

    • 著者名/発表者名
      實吉 岳郎
    • 学会等名
      「脳構築の時計と場」「スクラップビルド」「マルチスケール脳」合同若手シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2018-07-25   更新日: 2021-02-19  

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