機能的イメージングと３次元再構築法による小脳皮質における情報処理機構の解析

• 研究課題/領域番号: 24500476
• 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: 融合基盤脳科学
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所 (2013-2014); 埼玉大学 (2012)
• 研究代表者: 道川 貴章 独立行政法人理化学研究所, 光量子工学研究領域, 研究員 (90282516)
• 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: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2012年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
• キーワード: カルシウムイメージング / 国際情報交換

研究成果の概要

アデノウイルス注入法により小脳プルキンエ細胞特異的にCa2+感受性蛍光タンパク質を発現させ、生きたマウスの小脳から二光子励起レーザー顕微鏡によってニューロン活動をリアルタイムで計測することで、特定の情報処理に関与するプルキンエ細胞群の網羅的同定というアプローチが可能となる。本研究では、小脳皮質上の機能単位の解明の為に、小脳皮質の唯一の出力細胞であるプルキンエ細胞に1波長励起2波長蛍光型Ca2+感受性蛍光タンパク質yellow cameleon2.60を発現させ、マウスの小脳から光学計測によりプルキンエ細胞の個々のスパイク発火を検出する実験手法およびデータ解析方法の確立を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Phospholipase C-β1 and β4 contribute to non-genetic cell-to-cell variability in histamine-induced calcium signals in HeLa cells (2014)
  • 著者名/発表者名: Ishida S, Matsu-Ura T, Fukami K, Michikawa T, Mikoshiba K.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 9 号: 1 ページ: e86410-e86410
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0086410
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Optimal microscopic systems for long-term imaging of intracellular calcium using a ratiometric genetically-encoded calcium indicator. (2013)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto A, Bannai H, Michikawa T, Mikoshiba K.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 434 号: 2 ページ: 252-257
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2013.02.112
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cooperative and stochastic calcium releases from multiple calcium puffsites generate calcium microdomains in intact HeLa cells. (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakamura H, Bannai H, Inoue T, Michikawa T, Sano M, Mikoshiba K.
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 287 号: 29 ページ: 24563-24572
  • DOI: 10.1074/jbc.m111.311399
  • 査読あり
• [学会発表] Optical recording of neural activity using yellow cameleon 2.60-expressing mice (2014)
  • 著者名/発表者名: Michikawa, T, Itohara, S., and Miyawaki, A,
  • 学会等名: 理研シンポジウム：第２回「光量子工学研究」
  • 発表場所: 仙台市情報・産業プラザ 5階多目的ホール
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-26
• [学会発表] Cell-type selective wide-field calcium imaging, combined Yellow Cameleon 2.60 Tg mice and macromicroscopy (2013)
  • 著者名/発表者名: Kuroki, S., Tsutsui H., Michikawa T., Iwama M., Miyawaki A. and Itohara S.
  • 学会等名: 日本神経科学会大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館
• [学会発表] In vivo calcium dynamics in cerebellar Purkinje cell dendrites (2012)
  • 著者名/発表者名: Michikawa, T., Miyawaki, A., Kakei, S., Hausser, M., Itohara, S. and Nakai, J.
  • 学会等名: Society for Neuroscience
  • 発表場所: New Orleans, USA
• [学会発表] Cell-type selective wide-field calcium imaging, combined Yellow Cameleon 2.60 Tg mice and macromicroscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: Kuroki, S., Michikawa, T., Tsutsui, H., Manita, S., Shimozono, S., Murayama, M., Miyawaki, A. and Itohara, S
  • 学会等名: Molecular and Cellular Cognition Society
  • 発表場所: New Orleans, USA
• [学会発表] Establishment of transgenic mice expressing calcium sensor Yellow Cameleon 2.60 and applications to analysis of the thalamocortical pathway (2012)
  • 著者名/発表者名: Kuroki, S., Michikawa, T., Manita, S., Tsutsui, H., Shimozono, S., Murayama, M., Miyawaki, A. and Itohara, S
  • 学会等名: 日本神経科学会
  • 発表場所: 名古屋