大脳の記憶シナプスの２光子顕微鏡と新規光プローブとを用いた研究

• 研究課題/領域番号: 26250004
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 神経生理学・神経科学一般
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 河西 春郎 東京大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (60224375)
• 研究分担者: 林 朗子(高木朗子) 東京大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (60415271)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 中途終了 (2014年度)
• 配分額: 12,740千円 (直接経費: 9,800千円、間接経費: 2,940千円); 2014年度: 12,740千円 (直接経費: 9,800千円、間接経費: 2,940千円)
• キーワード: 樹状突起スパイン / ２光子励起 / シナプス

研究実績の概要

２光子顕微鏡を用いて、海馬のスライス培養でシナプス前軸索部とシナプス後部樹状突起スパインをまばらに２色標識して同時励起観察した所、これらが近接関係にある場合には、明らかな重なりがある場合と、接触しているだけの２郡に分かれることがわかった。シナプス前終末にSNARE蛋白間のFRETプローブを導入するとシナプス前終末にFRETの特に高い部分が確認され、VAMP2の局在ともほぼ一致するのでアクティブゾーン(AZ)と考えられた。シナプス前部後部が重なる場合には。AZはスパインと重なって観察され、スパインの大きさとAZいおけるFRETの強度が相関し、AZとPSDの大きさの対応を反映していると考えられた。これらのことから、２光子励起法ではその多重染色性から２つの蛍光の位置ずれが皆無なので、シナプス前部後部の２重染色により、シナプス結合が同定される可能性が濃厚となった。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Sub-diffraction resolution pump-probe microscopy with shot-noise limited sensitivity using laser diodes (2014)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki, J., Tsurui, H., Hayashi-Takagi, A., Kasai, H. & Kobayashi, T.
  • 雑誌名: Opt Express 巻: 22 号: 8 ページ: 9024-32
  • DOI: 10.1364/oe.22.009024
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Caged Glutamates with π-Extended 1, 2-Dihydronaphthalene Chromophore : Design, Synthesis, Two-Photon Absorption Property, and Photochemical Reactivity (2014)
  • 著者名/発表者名: Boinapally, S., Huang, B., Abe, M., Katan, C., Noguchi, J., Watanabe, S., Kasai, H., Xue, B. & Kobayashi, T.
  • 雑誌名: Opt Express 巻: 22 号: 17 ページ: 7822-30
  • DOI: 10.1021/jo501425p
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lab-on-a-brain: Implantable micro-optical fluidic devices for neural cell analysis in vivo. (2014)
  • 著者名/発表者名: Takehara, H. *, Nagaoka, A. *, Noguchi, J., Akagi, T., Kasai, H. & Ichiki, T.
  • 雑誌名: Scientific Report 巻: In press
  • 査読あり
• [雑誌論文] A critical time window for dopamine action on the structural plasticity of dendritic spines. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yagishita, S., Hayashi-Takagi, A., Suzaki, R. & Kasai, H.
  • 雑誌名: Science 巻: In press
  • 査読あり
• [学会発表] The critical time window for dopamine actions on the structural plasticity of dendritic spines in the nucleus of accumbens (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Kasai & S. Yagishita
  • 学会等名: Neuro2014
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜市)
  • 年月日: 2014-09-11
• [学会発表] Presynaptic probe for reporting synaptic plasticity in hippocampal cultured slices (2014)
  • 著者名/発表者名: J. Noguchi, Satoshi, W, Noriko, T. & H. Kasai
  • 学会等名: Neuro2014
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜市)
  • 年月日: 2014-09-11
• [学会発表] A critical time window for dopamine actions on the dendritic spines in ventral striatum. (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Kasai & S. Yagishita
  • 学会等名: Max-Planck-Institute/U-Tokyo Symposium
  • 発表場所: Florida, USA
  • 年月日: 2014-05-10
  • 招待講演
• [備考] 河西研究室
  • URL: http://www.bm2.m.u-tokyo.ac.jp