マウス嗅神経細胞におけるカルシウムシグナルの光操作

• 研究課題/領域番号: 24500456
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 神経・筋肉生理学
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 石井 智浩 東京医科歯科大学, 医歯(薬)学総合研究科, 助教 (60549947)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2013年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2012年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 光遺伝学 / カルシウムシグナル / オプトジェネティクス / カルシウムチャネル

研究成果の概要

カルシウムシグナルは生体内で様々な細胞機能を制御している。今回、私はカルシウムチャネルを光により制御する光遺伝学ツールBACCSを開発した。BACCSは様々な細胞において光依存的にカルシウムシグナルを誘導した。BACCSをマウス海馬初代培養細胞で発現させたところ、神経突起の局所で光によりカルシウムシグナルを誘導することができた。トランスジェニックマウスにおいてBACCSを嗅神経細胞で発現させたところ、光により電気生理学的応答を得ることができた。BACCSは培養細胞や動物個体における細胞内カルシウムシグナル誘導のための有用な光遺伝学ツールとして広く応用されることが期待できる。

研究成果

• [雑誌論文] A family of nonclassical class I MHC genes contributes to ultrasensitive chemodetection by mouse vomeronasal sensory neurons. (2014)
  • 著者名/発表者名: Leinders-Zufall T*, Ishii T*, Chamero P, Hendrix P, Oboti L, Schmid A, Kircher S, Pyrski M, Akiyoshi S, Khan M, Vaes E, Zufall F, Mombaerts P.
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience 巻: 34 号: 15 ページ: 5121-5133
  • DOI: 10.1523/jneurosci.0186-14.2014
  • 査読あり
• [学会発表] マウス鋤鼻器官における非古典的MHC class I分子群の機能 (2014)
  • 著者名/発表者名: Ishii T, Leinders-Zufall T, Zufall F, Mombaerts P
  • 学会等名: 第３７回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] Function of nonclassical class I MHC genes in the mouse vomeronasal organ (2014)
  • 著者名/発表者名: Ishii T, Leinders-Zufall T, Zufall F, Mombaerts P
  • 学会等名: 第３７回日本神経科学大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] Development of an optogenetics tool to control Ca2+ signaling (2013)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Ishii, Toshiyuki Kakumoto, Takao Nakata
  • 学会等名: Sensory Systems & Neural Circuits: Celebrating the 22nd anniversary of odorant receptor discovery by Dr. Linda Buck （国際高等研究所国際シンポジウム）
  • 発表場所: 東京大学
• [学会発表] Function of nonclassical class I MHC genes in the mouse vomeronasal organ
  • 著者名/発表者名: 石井智浩
  • 学会等名: 感覚システムワークショップ
  • 発表場所: 東京工業大学
• [学会発表] 細胞内カルシウムシグナルの光操作
  • 著者名/発表者名: 石井智浩、角元利行、中田隆夫
  • 学会等名: 嗅覚情報処理の神経基盤 匂い分子から嗅覚神経回路、行動・情動まで （包括脳ネットワーク支援ワークショップ）
  • 発表場所: 東京大学
• [備考] 東京医科歯科大学細胞生物学分野
  • URL: http://www.tmd.ac.jp/cbio/index.html