| 研究課題/領域番号 |
20K21434
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分44:細胞レベルから個体レベルの生物学およびその関連分野
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| 研究機関 | 大阪公立大学 (2022)
大阪市立大学 (2020-2021) |
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研究代表者 |
寺北 明久 大阪公立大学, 大学院理学研究科, 教授 (30212062)
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| 研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2021年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 光遺伝学 / 動物オプシン / ロドプシン / 光操作 / エクソソーム |
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| 研究開始時の研究の概要 |
エクソソーム放出制御に関与するGタンパク質共役型受容体（GPCR）が知られている。しかし、GPCRによるエクソソーム放出制御のメカニズムの全容は明らかではない。光感受性GPCRである動物のオプシンの中には、眼以外の組織に発現している非視覚オプシンがあり、それらはGPCRの光遺伝学ツールとして優れていると考えられる。そこで、本研究では、非視覚オプシンを用いて、GPCR によるエクソソーム放出の制御機構について、オプシンが共役するGタンパク質および調節する二次メッセンジャーとの関係から解明するとともに、その知見に基づいて、非視覚オプシンを利用したエクソソームの放出制御ツールの開発を目指す。
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| 研究成果の概要 |
エクソソームの分泌と神経伝達物質の放出に関する光操作方法の開発を、光感受性のGタンパク質共役型受容体（GPCR）である動物のロドプシン類（オプシン）を利用して試みた。種々のオプシンそれぞれを発現させた培養細胞における光照射によるエクソソーム放出制御について解析した結果、エクソソーム分泌量は、二次メッセンジャーではなく、オプシンが活性化するGタンパク質の種類により制御されている可能性が示唆された。センチュウの運動ニューロンにパラピノプシを導入し行動解析を行なった結果、紫色照射で動きを止め、緑色光照射で運動を再開させることに成功し、パラピノプシンが優れた神経伝達物質制御系として注目された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
光遺伝学は、標的とする細胞に光受容タンパク質を遺伝学的に導入し、その細胞の活動や活性を光で操作する方法であり、最近の神経科学や細胞生物学の発展に大きく寄与している。本研究の成果により、細胞間連絡のシステムの中で、代表的である神経伝達物質の光制御と、まだ未知な点が多いエクソソームの分泌の光制御についての方法を確立することは、神経科学や細胞生物学の発を加速すると期待される。さらに、エクソソームの分泌メカニズムの詳細の解析に貢献し、まだ不明な点多いエクソソームの分泌メカニズムや機能の解明に貢献すると期待される。
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