研究課題
挑戦的研究(萌芽)
有芯小胞の放出が制御するセカンドメッセンジャーである細胞内Ca2+、cAMPやジアシルグリセロール(DAG)を操作するオプシンを有芯小胞放出部位に集積させるタグを開発し、有芯小胞放出を光操作する系を確立する。また、有芯小胞の挙動をモニターするため、有芯小胞マーカーchromograminBにpH感受性蛍光タンパク質等を付けたマーカーを開発する。これらのツールを駆使し、有芯小胞の分泌メカニズムの解明を目指す。
プレシナプスに局在する光活性化アデニルシクラーゼ (bPAC-Syn1a) と光駆動型ホスホリパーゼCβ(opto-PLCβ) を開発した。開発した改良型bPAC(bPAC-Syn1a)を用い、マウス脳の腕傍核から扁桃体までのプロジェクションと扁桃体における光依存的短期増強が確認された。一方、opto-PLCβに関しては、扁桃体で発現させて、電気と光のペアリング刺激による強い長期増強が観察された。これらの成果は、光ツールで有芯小胞の動態を操作できる可能性を示す。
シナプス小胞の放出において、光を用いた操作・介入できる新たな技術・ツールの開発に成功した。本研究の成果によりシナプス可塑性の人為的な介入が可能となり、神経機能における細胞制御および高次機能制御のメカニズムの解明に寄与し、将来的には、学習・記憶障害、神経変性疾患、糖尿病、肥満などの治療法の開発に貢献する可能性がある。また、細胞生物学全般に大きなインパクトを与え、新たな生命科学の分野を開拓する可能性を秘めている。これらの成果は、科学的知識の進歩だけでなく、社会全体の健康と福祉の向上にも寄与すると考えられる。
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すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 2件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件) 備考 (1件)
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