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アストロサイトにおけるカルシウムシグナルの伝播を調節する幾何学的要因は何か?

研究課題

研究課題/領域番号 21F21733
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
審査区分 小区分46010:神経科学一般関連
研究機関沖縄科学技術大学院大学

研究代表者

DeSchutter Erik  沖縄科学技術大学院大学, 計算脳科学ユニット, 教授 (00466319)

研究分担者 DENIZOT AUDREY  沖縄科学技術大学院大学, 計算脳科学ユニット, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2021-07-28 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2022年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2021年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
キーワードastrocyte / calcium signals / glia / modeling / reaction diffusion / 3D reconstruction / neuroscience / astrocytes / calcium signaling / interdisciplinary
研究開始時の研究の概要

This research aims at decoding the astrocyte “Calcium code”by answering the following question: what are the geometrical factors that regulate the propagation of calcium signals in astrocytes?

研究実績の概要

The simulation results from my work in FY2022 provided novel insights into the structural determinants that finely tune neuron-astrocyte communication in the brain. This work is of high importance as such investigations cannot be performed in live tissue because of the technical limitations to study biological processes at the nanoscale.
The CellScatter software developed during FY2022 will provide computational scientists with realistic 3D cell reconstructions in open-access to investigate various (patho-)physiological biological conditions. We expect that it will have a big impact on the cell biology and neuroscience communities, paving the way for future experimental and theoretical studies on the structural determinants of biochemical processes in health and disease.
Overall, this work unraveled mechanisms by which the complex intracellular nano-architecture shapes the spatio-temporal properties of biochemical signals in health and disease.
In FY2022, this work has led to the publication of 2 articles in peer-reviewed international journals (DOI: 10.1002/glia.24258 and 10.1007/s12031-022-02006-w). An additional manuscript is under peer review (DOI: 10.1101/2022.02.28.482292) and another is in preparation (Denizot et al., 2023, in prep.). I presented those results at both national and international events: 2 talks (Society for Neuroscience, online, Nov 2022 and the 45th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society, Japan, June 2022) and 1 poster (Federation of European Neuroscience Societies Forum 2022, Paris, France, July 2022).

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 オープンアクセス 2件、 査読あり 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 6件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Control of Ca2+ signals by astrocyte nanoscale morphology at tripartite synapses2022

    • 著者名/発表者名
      Denizot Audrey、Arizono Misa、Neagerl U. Valentin、Berry Hugues、De Schutter Erik
    • 雑誌名

      Glia

      巻: 70 号: 12 ページ: 2378-2391

    • DOI

      10.1002/glia.24258

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Reinforcing Interdisciplinary Collaborations to Unravel the Astrocyte “Calcium Code”2022

    • 著者名/発表者名
      A. Covelo, A. Badoual, A. Denizot.
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Neuroscience

      巻: 72 号: 7 ページ: 1443-1455

    • DOI

      10.1007/s12031-022-02006-w

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書
  • [雑誌論文] The endoplasmic reticulum in perisynaptic astrocytic processes: shape, distribution and effect on calcium activity.2022

    • 著者名/発表者名
      Denizot, A., Castillo, M.F.V., Puchenkov, P., Cali, C. and De Schutter, E.
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: -

    • DOI

      10.1101/2022.02.28.482292

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Stochastic Spatially-Extended Simulations Predict the Effect of ER Distribution on Astrocytic Microdomain Ca2+ Activity.2021

    • 著者名/発表者名
      Denizot, A., Cali, C., Berry, H. and De Schutter, E.
    • 雑誌名

      Proceedings of the Eight Annual ACM International Conference on Nanoscale Computing and Communication

      巻: - ページ: 1-5

    • DOI

      10.1145/3477206.3477456

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Simulation of Astrocytic Calcium Dynamics in Lattice Light Sheet Microscopy Images2021

    • 著者名/発表者名
      Badoual, A., Arizono, M., Denizot, A., Ducros, M., Berry, H., Nagerl, U.V. and Kervrann, C.
    • 雑誌名

      2021 IEEE 18th International Symposium on Biomedical Imaging (ISBI)

      巻: - ページ: 135-139

    • DOI

      10.1109/isbi48211.2021.9433984

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] ltrastructural and functional study of the endoplasmic reticulum in perisynaptic astrocytic processes2022

    • 著者名/発表者名
      A. Denizot, M. F. Veloz Castillo, P. Puchenkov, C. Cali, E. De Schutter.
    • 学会等名
      Society for Neuroscience
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The endoplasmic reticulum in fine astrocytic processes: presence, shape, distribution and effect on Ca2+ activity2022

    • 著者名/発表者名
      A. Denizot, M. F. Veloz Castillo, P. Puchenkov, C. Cali, E. De Schutter.
    • 学会等名
      Federation ofEuropean Neuroscience Societies Forum 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Endoplasmic reticulum-plasma membranecontact sites in perisynaptic astrocytic processes: properties and effects2022

    • 著者名/発表者名
      A. Denizot, M. F. Veloz Castillo, C. Cali, E. De Schutter.
    • 学会等名
      The 45th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society(NEURO2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Decoding the astrocytic calcium code with computational approaches2022

    • 著者名/発表者名
      A. Denizot.
    • 学会等名
      99th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] “Decoding the astrocytic calcium code with computational approaches.”2022

    • 著者名/発表者名
      A. Denizot, E. De Schutter
    • 学会等名
      99th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Spatially-Extended Simulations Predict the Effect of ER Distribution onAstrocytic Microdomain Ca2+ Activity2021

    • 著者名/発表者名
      A. Denizot
    • 学会等名
      8th ACM International Conference on Nanoscale Computing and CommunicationVirtual Conference
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Probing the localization of the endoplasmic reticulum in the gliapil and its effect on astrocytic calcium signals2021

    • 著者名/発表者名
      A. Denizot, C. Cali, H. Berry, E. De Schutter
    • 学会等名
      XV European Meeting on Glial Cells in Health and Disease, GLIA 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The nanoscale morphology of astrocyte branchlets governs local calcium activity.2021

    • 著者名/発表者名
      A. Denizot, M. Arizono, V. U. Nagerl, E. De Schutter, H. Berry.
    • 学会等名
      The 44th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Disentangling astrocytic calcium signals: insights from spatially-extended models.2021

    • 著者名/発表者名
      A. Denizot
    • 学会等名
      Annual Computational Neuroscience Meeting
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Computational approaches for simulating calcium signals in astrocytes: insights, limitations, challenges and perspectives.2021

    • 著者名/発表者名
      A. Denizot
    • 学会等名
      1st Virtual Conference of the European Society for Neurochemistry “Future perspectives for European neurochemistry - a young scientist’s conference”
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Elucidating the morphology of the endoplasmic reticulum in fine astrocyte branchlets and its effect on calcium signals2021

    • 著者名/発表者名
      A. Denizot, C. Cali, H. Berry, E. De Schutter
    • 学会等名
      1st Virtual Conference of the European Society for Neurochemistry “Future perspectives for European neurochemistry - a young scientist’s conference”
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2021-07-29   更新日: 2024-03-26  

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