公募研究
新学術領域研究(研究領域提案型)
本研究では神経ネットワークの要であるシナプスの形成や維持の分子機構を探索するために必須の技術である、樹状突起スパインの形態と分子動態を定量的に測定するための技術開発を実施した。具体的な研究として（１）厚い標本での樹状突起スパイン形態の高解像度画像取得を目指した技術開発、（２）多数のスパイン形態データを定量的・客観的に解析するための手法の開発、（３）分子動態に関するデータとスパイン形態のデータを統合するための方法論の探索の３項目を行った。（１）については、これまで用いてきた構造化照明の手法に加えて、走査型レーザー顕微鏡で超解像を得る手法と組織の透明化と拡大手法を組み合わせることで、スパインの微細構造のデータを組織標本から得ることに成功した。（２）についてはスパイン形態の特徴を多次元空間内で表現し、かつスパイン形態の時間的な変化をこれに加えて解析することにより、新しいスパイン分類を提案した。この新しい分類はスパインの成長、安定化、消失過程を考慮したものであり、従来の分類よりも生物学的な意味が明確であるという利点がある。（３）については蛍光相関のシグナルをスパイン内部の微小体積から得ることで、細胞質内でアクチン細胞骨格が拡散を阻害する主要な要素であること、この拡散障壁が可塑性誘導刺激の際に数分間だけ緩和することで、高分子量のシグナル分子のスパイン内部での動きが高まることが明らかになった。これらの微細形態と分子動態を結び付ける方法論の開発によりスパインの形態と内部での分子動態を統合した理解が今後更に進展することが期待される。
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
すべて 2020 2019 2018 その他
すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (15件) (うち国際共著 3件、 査読あり 15件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 8件、 招待講演 8件) 備考 (2件)
European Journal of Neuroscience
巻: 51 号: 3 ページ: 806-821
10.1111/ejn.14634
Microscopy
巻: 69 号: 1 ページ: 44-52
10.1093/jmicro/dfaa001
Cell Reports
巻: 27 号: 5 ページ: 1503-1515
10.1016/j.celrep.2019.04.006
巻: 50 号: 4 ページ: 2722-2739
10.1111/ejn.14421
Neuroscience Research
巻: 154 ページ: 27-34
10.1016/j.neures.2019.05.004
eNeuro
巻: 6 号: 5 ページ: ENEURO.0459-18.2019
10.1523/eneuro.0459-18.2019
巻: 68 号: 2 ページ: 122-132
10.1093/jmicro/dfy128
eLife
巻: 8
10.7554/elife.40946
Methods in Molecular Biology
巻: 1941 ページ: 17-27
10.1007/978-1-4939-9077-1_2
Molecular Brain
巻: 12 号: 1 ページ: 20-20
10.1186/s13041-019-0437-4
Nature Communications
巻: 10 号: 1 ページ: 1285-1285
10.1038/s41467-019-09337-0
巻: 9 号: 1 ページ: 2830-2830
10.1038/s41467-018-05100-z
Proc. Natl. Acad. Sci. USA
巻: 115 号: 36 ページ: 9002-9007
10.1073/pnas.1801802115
Angewandte Chemie International Edition
巻: 57 号: 48 ページ: 15702-15706
10.1002/anie.201808670
巻: NA 号: 11 ページ: 1400-1417
10.1111/ejn.14325
http://synapse.m.u-tokyo.ac.jp/
