| 研究課題/領域番号 |
22K20680
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0704:神経科学、ブレインサイエンスおよびその関連分野
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| 研究機関 | 東京医科歯科大学 |
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研究代表者 |
吉原 壮悟 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (60963973)
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| 研究期間 (年度) |
2022-08-31 – 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 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | クライオ電子線トモグラフィー / 光遺伝学 / アクチン / 細胞骨格 / 細胞極性 / Rac1 / クライオ電顕 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
脳の情報処理機能を司る神経細胞の極性形成には、アクチンおよび微小管からなる細胞骨格ネットワークが重要な役割を担っている。その制御破綻が統合失調症や認知症などの重篤な精神疾患を引き起こしてしまうが、現在の光学顕微鏡的実験系では、極性形成過程を細胞内で観察することは困難であり、その詳細な分子機構の解明はほとんど進んでいない。そこで本研究では、光遺伝学とクライオ電子線トモグラフィー(Cryo-ET)とを組み合わせたタイムラプスCryo-ET法により、細胞骨格ネットワークの超微細構造変化を経時的に捉え、神経細胞の極性形成機序および疾患の発症原因を解明する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、光遺伝学とクライオ電子線トモグラフィー(Cryo-ET)とを組み合わせたタイムラプスCryo-ET法により、細胞骨格ネットワークの微細な形態変化過程を捉え、脳神経極性の形成機序やそれによって生じてしまう疾患の原因を解明することを目的とし、研究を行った。金グリッド上にて青白光照射時間に対応したPhotoactivatable-Rac1誘導性のアクチン細胞骨格構造の蛍光をクライオ蛍光顕微鏡により観察し、その蛍光に対応した部位をクライオ電顕上で撮影することに成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
脳の情報処理機能を司る神経細胞の極性形成には、アクチンおよび微小管からなる細胞骨格ネットワークが重要な役割を担っている。それらの制御破綻が統合失調症や認知症などの重篤な精神疾患を引き起こしてしまうが、現在の光学顕微鏡的実験系では微細な極性形成過程を細胞内で観察することは困難であり、その詳細な分子機構は明らかになっていない。そこで本研究では、光遺伝学とクライオ電子線トモグラフィーとを組み合わせ、細胞骨格ネットワークの超微細構造変化を経時的に捉える。これにより神経細胞の極性形成機序および疾患の発症原因を解明する点に本研究の学術的意義や社会的意義がある。
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