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細胞内カルシウムを光で操作できるマウスの開発

研究課題

研究課題/領域番号 24650219
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 融合基盤脳科学
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

田中 謙二  慶應義塾大学, 医学部, 特任准教授 (30329700)

研究分担者 松井 広  生理学研究所, 大学共同利用機関等の部局, 准教授 (20435530)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2012年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード遺伝子改変マウス / tet system / メラノプシン / チャネルロドプシン / カルシウム / 生理学 / バイオテクノロジー / 応用動物 / オプトジェネティクス
研究概要

細胞内カルシウムを光で操作するために光感受性機能プローブ、メラノプシンを採用し、細胞種特異的にそれらを発現させるためにテトラサイクリン遺伝子発現誘導システムを採用した。tetO-メラノプシントランスジェニックマウスは、神経細胞tTAマウスとの組み合わせで十分なメラノプシンが誘導され、細胞内カルシウムを光で操作することが出来た。グリア細胞ではメラノプシンの発現誘導が不十分で、機能操作ができなかった。より高い発現を目指してメラノプシン遺伝子座を利用したSTOPtetO-メラノプシンノックインマウスも作成した。予想に反していかなる細胞種においてもメラノプシンの誘導がかからなかった。

報告書

(3件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (45件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (18件) (うち査読あり 15件) 学会発表 (25件) (うち招待講演 9件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Optogenetic countering of glial acidosis suppresses glial glutamate release and ischemic brain damage2014

    • 著者名/発表者名
      Beppu K, Sasaki T, Tanaka K F, Yamanaka A, Fukazawa Y, Shigemoto R, Matsui K
    • 雑誌名

      Neuron

      巻: 81(2) 号: 2 ページ: 314-320

    • DOI

      10.1016/j.neuron.2013.11.011

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 光遺伝学に有用な遺伝子改変マウス オプトジェネティクスを用いた神経機能操作の現在地~光で行動をコントロールする~2014

    • 著者名/発表者名
      田中 謙二
    • 雑誌名

      細胞工学

      巻: 33 ページ: 260-263

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] The manipulation of neural and cellular activities by ectopic expression of melanopsin.2013

    • 著者名/発表者名
      Koizumi A, Tanaka KF, Yamanaka A
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: 75(1) 号: 1 ページ: 3-5

    • DOI

      10.1016/j.neures.2012.07.010

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ectopic expression of melanopsin in orexin/hypocretin neurons enables control of wakefulness of mice in vivo by blue light2013

    • 著者名/発表者名
      Tsunematsu T, Tanaka KF, Yamanaka A, Koizumi A
    • 雑誌名

      Neurosci Res

      巻: 75(1) 号: 1 ページ: 23-28

    • DOI

      10.1016/j.neures.2012.07.005

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of inhibitory serotonergic inputs to orexin/hypocretin neurons on the diurnal rhythm of sleep and wakefulness.2013

    • 著者名/発表者名
      Tabuchi S, Tsunematsu T, Kilduff TS, Sugio S, Tanaka KF, Takahashi S, Tominaga M, Yamanaka A
    • 雑誌名

      Sleep

      巻: 36(9) 号: 9 ページ: 1391-1404

    • DOI

      10.5665/sleep.2972

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Long-lasting silencing of orexin/hypocretin neurons using archaerhodopsin induces slow-wave sleep in mice.2013

    • 著者名/発表者名
      Tsunematsu T, Tabuchi S, Tanaka KF, Boyden ES, Tominaga M, Yamanaka A
    • 雑誌名

      Behavioural Brain Research

      巻: 255 ページ: 64-74

    • DOI

      10.1016/j.bbr.2013.05.021

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] In vivoでグリアを見る・操作するための機能遺伝子発現方法2013

    • 著者名/発表者名
      田中 謙二、高田 則雄、三村 將
    • 雑誌名

      実験医学

      巻: 31 ページ: 1736-1741

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] オプトジェネティクスと精神医学.2013

    • 著者名/発表者名
      田中 謙二、高田 則雄、三村 將
    • 雑誌名

      精神神経学雑誌

      巻: 115 ページ: 1211-1215

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] Olig2-lineage cells preferentially differentiate into oligodendrocytes but their processes degenerate at the chronic demyelinating stage of proteolipid protein-overexpressing mouse.2013

    • 著者名/発表者名
      Shimizu T
    • 雑誌名

      J Neurosci Res

      巻: 91 号: 2 ページ: 178-186

    • DOI

      10.1002/jnr.23153

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of an optogenetic byway for perturbing neuronal activity via glialphotostimulation.2012

    • 著者名/発表者名
      T. Sasaki. K. Beppu, K. Tanaka, Y. Fukazawa, R. Shigemoto, K. Matsui
    • 雑誌名

      Proceedings National Academy of Sciences of the USA

      巻: 109 号: 50 ページ: 20720-20725

    • DOI

      10.1073/pnas.1213458109

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Expanding the repertoire of optogenetically targeted cells with an enhanced gene expression system2012

    • 著者名/発表者名
      K. Tanaka, K. Matsui, T. Sasaki. H. Sano, S. Sugio, K. Fan, K. Ikenaka, R. Hen, J. Nakai, Y. Yanagawa, H. Hasuwa, K. Deisseroth, A. Yamanaka
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 2 号: 2 ページ: 397-406

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2012.06.011

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preinspiratory calcium rise in putative pre-Botzinger complex astrocytes2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Okada, T. Sasaki. Y. Oku, N. Takahashi, M. Seki, S. Ujita, K. Tanaka, N. Matsuki, Y. Ikegaya
    • 雑誌名

      Journal of Physiology

      巻: 590 号: 19 ページ: 4933-4944

    • DOI

      10.1113/jphysiol.2012.231464

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of optogenetically activated striatal medium spiny neurons by Npas4 expression2012

    • 著者名/発表者名
      Bepari AK, Sano H, Tamamaki N, Nambu A, Tanaka KF, Takebayashi H
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 7(12) 号: 12 ページ: 140-140

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0052783

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Shared Synaptic Pathophysiology in Syndromic and Nonsyndromic Rodent Models of Autism2012

    • 著者名/発表者名
      Baudouin SJ
    • 雑誌名

      Science

      巻: 338 号: 6103 ページ: 128-132

    • DOI

      10.1126/science.1224159

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Serotonin receptor expression along the dorsal-ventral axis of mouse hippocampus.2012

    • 著者名/発表者名
      Tanaka KF
    • 雑誌名

      Philos Trans R Soc Lond B Biol

      巻: 367 号: 1601 ページ: 2395-2401

    • DOI

      10.1098/rstb.2012.0038

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mitral cells in the olfactory bulb are mainly excited through a multistep signaling path.2012

    • 著者名/発表者名
      Gire DH
    • 雑誌名

      J Neurosci.

      巻: 32 号: 9 ページ: 2964-2975

    • DOI

      10.1523/jneurosci.5580-11.2012

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Increased astrocytic ATP release results in enhanced excitability of the hippocampus.2012

    • 著者名/発表者名
      Lee HU, Yamazaki Y, Tanaka KF, Furuya K, Sokabe M, Hida H, Takao K, Miyakawa T, Fujii S, Ikenaka K.
    • 雑誌名

      These^† authors contributed equally to this work

      巻: 61 号: 2 ページ: 210-224

    • DOI

      10.1002/glia.22427

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gene induction in mature oligodendrocytes with a PLP-tTA mouse line2011

    • 著者名/発表者名
      Inamura N, et al
    • 雑誌名

      Genesis

      巻: (online published) 号: 5 ページ: 424-428

    • DOI

      10.1002/dvg.20808

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] cortical spreading depressionがどこで止まるか2014

    • 著者名/発表者名
      吉田 慶多朗、田中 謙二
    • 学会等名
      第19回グリアクラブ
    • 発表場所
      新潟
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] オプトジェネティクス2014

    • 著者名/発表者名
      田中 謙二
    • 学会等名
      第91回日本生理学会大会
    • 発表場所
      鹿児島
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] てんかん原性域の局所温度上昇とTPRV4wo介した病態悪化2014

    • 著者名/発表者名
      柴崎 貢志、田中 謙二、石崎 泰樹
    • 学会等名
      第91回日本生理学会大会
    • 発表場所
      鹿児島
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] オプトジェネティクスとfMRIを融合させたグリアニューロン相互作用の解析2014

    • 著者名/発表者名
      田中謙二、吉田慶多朗、徐明、疋島啓吾、岡野栄之、三村將、高田則雄
    • 学会等名
      第87回日本薬理学会年会
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] In vivo Ca2+ imaging of vascular smooth muscle cells in cerebral cortex2014

    • 著者名/発表者名
      Nami Kitajima, Hiroshi Sekiya, Kazunori Kanemaru, Kenji F. Tanaka, Masamitsu Iino
    • 学会等名
      第87回日本薬理学会年会
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] グリア細胞の光操作2013

    • 著者名/発表者名
      田中謙二
    • 学会等名
      第24回マイクロダイアリシス研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2013-12-14
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] グリアが起点となる脳内環境変化2013

    • 著者名/発表者名
      田中謙二
    • 学会等名
      Neuro2013
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2013-06-20
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Expanding the repertoire of optogenetically targeted cells with an enhanced gene expression system2013

    • 著者名/発表者名
      Kenji Tanaka
    • 学会等名
      OPTOGENETICS-2013 Theme Conference
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Expanding the repertoire of optogenetically targeted cells with an enhanced gene expression system.2013

    • 著者名/発表者名
      Kenji Tanaka
    • 学会等名
      Optogenetics-2013 Thema Conference
    • 発表場所
      Boston
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] オプトジェネティクスと精神医学2013

    • 著者名/発表者名
      田中 謙二
    • 学会等名
      第109回 日本精神神経学会学術総会
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 一度創って5度おいしいマウス2013

    • 著者名/発表者名
      田中 謙二、高田 則雄
    • 学会等名
      包括脳ネットワーク夏のワークショップ
    • 発表場所
      名古屋
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Npas4 mRNA expression can trace photoactivation of striatal medium spiny neurons at the cellular level.2013

    • 著者名/発表者名
      竹林 浩秀
    • 学会等名
      第118回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 発表場所
      香川
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 光遺伝学を用いたチャネルロドプシン発現アストロサイトの活性化は神経活動を亢進させる2013

    • 著者名/発表者名
      吉田 慶多朗
    • 学会等名
      第90回日本生理学会大会
    • 発表場所
      東京 江戸川区
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 精神科領域に重要な投射神経の発火をコントロールするマウスの開発2013

    • 著者名/発表者名
      田中 謙二
    • 学会等名
      第90回日本生理学会大会
    • 発表場所
      東京 江戸川区
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 光操作による細胞機能制御2012

    • 著者名/発表者名
      田中 謙二
    • 学会等名
      光操作研究会
    • 発表場所
      名古屋
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 発達期プルキンエ細胞体における登上線維シナプス排除機構2012

    • 著者名/発表者名
      宮崎 太輔
    • 学会等名
      第35回日本神経科学大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] ChR2-induced astrocytic depolarization augments neuronal activities in vivo.2012

    • 著者名/発表者名
      高田 則雄
    • 学会等名
      APRU-BMAP 2012/FIRST 2012シンポジウム「脳/心の進化と疾患(Diseases and Evolution of Brain and Mind)」
    • 発表場所
      東京 港区
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] グリアが起点となる脳内環境変化

    • 著者名/発表者名
      田中 謙二
    • 学会等名
      Neuro2013
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ごきげんの解明に必要な技術:オプトジェネティクス

    • 著者名/発表者名
      田中 謙二、高田 則雄
    • 学会等名
      The 8th HOKKAIDO ANTI AGING CLUB2014
    • 発表場所
      北海道虻田郡
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 疾患モデルマウス作成に有効なSTOPtetO ノックイン(FAST システム)とその応用例

    • 著者名/発表者名
      田中謙二
    • 学会等名
      難治疾患共同研究拠点シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] グリア細胞の光操作

    • 著者名/発表者名
      田中 謙二、吉田 慶多朗、Ming Xu
    • 学会等名
      第24回マイクロダイアリシス研究会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] オプトジェネティクスの精神科学への応用

    • 著者名/発表者名
      田中 謙二
    • 学会等名
      第16回 神経科学領域における分子モニタリングシンポジウム
    • 発表場所
      名古屋
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 大脳皮質における血管平滑筋Ca2+イメージング

    • 著者名/発表者名
      北島 奈美、関谷 敬、金丸 和典、田中 謙二、飯野 正光
    • 学会等名
      筋生理の集い
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 蛍光Caプローブを発現するトランスジェニックマウスを用いた脳血流制御機構の可視化解析

    • 著者名/発表者名
      関谷敬、北島奈美、佐藤要、田中謙二、飯野正光
    • 学会等名
      第23回日本循環薬理学会
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] グリアの光操作

    • 著者名/発表者名
      田中 謙二
    • 学会等名
      第2回 Neurovascular Unit研究会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://keioect.web.fc2.com/keioect/Top_Page.html

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [備考] 生理学研究所 生きたままのマウスの脳細胞を光で操作する技術の開発

    • URL

      http://www.nips.ac.jp/contents/release/entry/2012/07/post-219.html

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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