| 研究課題/領域番号 |
19K09945
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分56060:眼科学関連
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| 研究機関 | 岩手大学 |
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研究代表者 |
菅野 江里子 岩手大学, 理工学部, 准教授 (70375210)
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| 研究分担者 |
富田 浩史 岩手大学, 理工学部, 教授 (40302088)
田端 希多子 岩手大学, 理工学部, 特任准教授 (80714576)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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| キーワード | オプトジェネティクス / 神経細胞 / 網膜色素変性症 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
オプトジェネティクスの生体への応用における問題点は、応答を起こすため高エネルギーの光刺激が必要な点である。そこで、我々は、1μW/mm2のLED光刺激で応答できる、光感受性Cl-チャネル, T018-Cl-を開発した。
本研究では、このT018-Cl-のバイオインフォマティクスによるチャネル機能の最適化と共に、視細胞変性遅延に有効であるか検討する。実験では、改変したT018-Cl-チャネルの機能を細胞レベルで明らかにすると共に、 SDラットへ遺伝子導入を行った後に光障害により視細胞変性を誘導し、視細胞変性に対するT018-Cl-による保護効果の検討を行う。
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| 研究成果の概要 |
光感受性Cl-チャネル、eNpHRを視細胞変性前に作らせることで、視細胞変性を抑制することが報告された。現在、光感受性Cl-チャネルはNpHRとJawsが報告されているが、いずれも5mW/mm2ものレーザー光刺激が必要である。これに対し我々は、1μW/mm2のLED光刺激で300pAを超える応答が得られるCl-チャネルを開発したが、本研究では、より反応性の高いチャネルロドプシンの開発を目的とした。様々な変異体を作製し、パッチクランプ法により応答性を調べた。その結果、Guillardia theta由来アニオンチャネルロドプシンでは、膜発現性と光反応性には負の相関があることが示された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
光感受性陰イオンチャネルは、神経細胞に過分極を誘導する方法として研究されてきたが、その応答性はカチオンチャネルと比較し、極めて低いものである。我々の開発した光感受性Cl-チャネルは、既報告と比較し、高い応答性を示した。開発したツールは、神経活動のマニュピュレーションに有用であると共に、Roskaらが示したように (Roska, Scoence.2010)、視細胞変性を抑制するツールとして有用である。また、本研究において、アニオンチャネルロドプシンが膜発現性と光反応性に負の相関があることを示したが、本相関はこれまでに報告がなく、アニオンチャネルロドプシンの開発において、重要な知見である。
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