| 研究課題/領域番号 |
22K19361
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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 | 京都大学 |
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研究代表者 |
林 康紀 京都大学, 医学研究科, 教授 (90466037)
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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: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
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| キーワード | CaMKII / 液-液相分離 / シナプス可塑性 / 記憶固定化 / マイクロ流体デバイス |
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| 研究開始時の研究の概要 |
1個の神経細胞当たり1万個以上のシナプスそれぞれが茸状のスパイン上に存在する。スパイン頸部は拡散障壁として機能するため、秒単位では、スパイン内の分子はスパイン毎に独立して調節されて考えてよいが、数分から数時間単位では、スパイン内外との拡散を考える必要がある。そこで本研究ではマイクロ流体デバイスを用いることで、シナプス分子の時空間ダイナミクスを加味した実験系を作成し、シナプス記憶をデバイス内で再構成することで、記憶の謎に迫ることを試みる。
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| 研究成果の概要 |
緑色、あるいは赤色蛍光ラベルしたCaMKIIを精製した。まず、赤色ラベルしたCaMKIIとGluN2B細胞内C末端をCa2+/カルモジュリン存在下で混合し、LLPSが起こさせた。そこにEGTAを加え、CaMKIIをこれ以上活性化しないようにしたところに緑色ラベルしたCaMKIIを加えたところ、緑色のCaMKII分子が濃縮相に取り込まれることが観察された。これは、CaMKIIは活性化されないと濃縮相に取り込まれないので、新たな分子が既存の濃縮相に取り込まれるときに、活性化されるものと考えられる。そこで次に野生型CaMKIIに対してT287A変異体が取り込まれるかを確認している。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
この研究の成果は、神経科学と細胞生物学の基礎理解を深めると同時に、神経細胞内の情報処理や学習・記憶形成におけるカルシウムシグナル伝達経路の重要性を明らかにした。さらに、液-液相分離（LLPS）という現象が細胞内シグナル伝達に与える影響を明らかにすることで、将来的には神経変性疾患や精神疾患の理解や治療法の開発につながる可能性がある。この研究は、社会的には健康と福祉に大きな影響を与え、科学の発展に貢献するものと期待される。これによって、人々の生活の質が向上し、医学の進歩に寄与することが期待される。
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