| 研究課題/領域番号 |
22K19355
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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46:神経科学およびその関連分野
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| 研究機関 | 新潟大学 |
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研究代表者 |
三國 貴康 新潟大学, 脳研究所, 教授 (90786477)
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| 研究期間 (年度) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2023年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2022年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
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| キーワード | 分子イメージング / ゲノム編集 / 1細胞 / イメージング / 樹状突起 / シナプス / 神経細胞 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
神経細胞では、外部入力に機動的に対応するために樹状突起でタンパク質を局所合成する。このような局所合成は神経活動依存的なシナプスの変化に重要だが、局所合成の実体には不明な点が多い。とくに、樹状突起内のどこにmRNAが存在し、神経活動に伴って新規に生合成されるタンパク質が樹状突起内でどのように振舞うかという時空間情報は、脳組織内ではほとんどわかっていない。そこで本研究では、脳組織内で内在性のmRNAおよびタンパク質の細胞内局在を同時イメージングする方法を開発し、神経活動依存的にシナプスが変化する際のmRNAおよびタンパク質の両方の時空間動態を単一シナプスレベルの解像度で理解することを目指す。
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| 研究成果の概要 |
複雑で長い突起を持つ神経細胞では、外部からの入力に機動的に対応するために樹状突起でタンパク質を局所合成するが、局所合成の実体には不明な点が多い。とくに、脳組織内の樹状突起内のどこにmRNAが存在し、翻訳されたタンパク質が樹状突起内のどこに局在するかという情報は、既存の技術では得ることは難しい。本研究では、生体脳内ゲノム編集・分子観察技術を駆使して、脳組織内で内在性のmRNAおよびタンパク質の細胞内局在を同時イメージングする方法を開発した。本研究は、多くの脳内プロセスや機能のメカニズムを転写・翻訳のレベルで統合的に理解するための新たな技術基盤を提供する。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
同一細胞における遺伝子の転写および翻訳の空間情報は、様々な生命プロセスの分子メカニズムを理解する上で極めて重要である。本研究では、脳組織内の神経細胞で内在性に発現するmRNAとタンパク質の樹状突起での局在を１細胞のコントラストで同時にイメージングする方法を開発した。この方法は、様々な脳内プロセスや機能のメカニズムを転写・翻訳のレベルで統合的に理解するための技術プラットフォームを提供する。
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