• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

組織夾雑系を可視化する特異的ケミカルプローブの開発戦略

公募研究

研究領域分子夾雑の生命化学
研究課題/領域番号 20H04700
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関新潟大学

研究代表者

田井中 一貴  新潟大学, 脳研究所, 教授 (80506113)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2021年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードケミカルプローブ / 組織夾雑 / 3Dイメージング
研究開始時の研究の概要

本研究は、組織透明化技術を用いて夾雑なヒト脳のシステムを従来の2次元平面画像ではなく、立体のまま全てを観察する3次元イメージングにより紐解くためのケミカルプローブの開発を目的とする。これまでに開発された屈折率調整液の課題を克服することで組織透明化技術を完成させると共に、組織透明化における根本的な化学的原理を明らかにする。また、これまでに得られたケミカルプローブをシーズとし、より特異性を示す分子プローブへと機能化させるための合理的スクリーニング手法を開発し、病理学的応用などに適用可能ななプローブを開発するための新規戦略を開拓する。

研究実績の概要

本研究は、組織透明化技術を用いて、夾雑なヒト脳のシステムを、従来の2次元平面画像ではなく、立体のまま全てを観察する3次元イメージングにより紐解くためのケミカルプローブの開発を目的とする。これまでに、ヒト脳を高度に透明化するための透明化プロトコールの開発に取り組んだ結果、1.組織の内在的因子を保存したままの高度な脱脂手法、2.透明化時に生じる組織の褐変およびリポフスチンなどの強度な自家蛍光の効率的な抑制手法を開発することに成功した。
本研究では、以下の項目に関する研究開発を実施する。
(1) 大型組織に適用可能な完成版透明化プロトコールの開発:これまでに開発された屈折率調整液の課題を克服することで組織透明化技術を完成させると共に、組織透明化における根本的な化学的原理を明らかにする。
(2) 組織化学反応との組み合わせによる包括的染色スクリーニング系の開発:これまでに自家蛍光の抑制を目的として発見に至った化学処理は、自家蛍光の抑制のみならず、それぞれのケミカルプローブの染色性に変化がもたらされることを明らかにした。組織に対する化学修飾の違いにより、異なる染色性が発揮されることを活用し、種々の組織化学反応とケミカルプローブの組み合わせに基づく包括的染色スクリーニング系を構築する。この新規戦略により、緻密な分子デザインによるケミカルプローブの開発とは真逆のハイスループット機能性プローブ探索戦略を開拓する。
本年度は、透明化条件において特異的な染色パターンを示す蛍光プローブの染色プロファイリングを実施した。屈折率調整による染色色素の解離を防止するために、染色後にホルマリンによる追加固定が可能な蛍光色素のスクリーニングを行った結果、神経細胞の胞体や残留血液成分、軸索、老人斑などに特異的なケミカルプローブの探索に成功した。

現在までの達成度 (段落)

令和3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

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 2件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Spatiotemporal dynamics of clonal selection and diversification in normal endometrial epithelium2022

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Manako、Nakaoka Hirofumi、Suda Kazuaki、Yoshihara Kosuke、Ishiguro Tatsuya、Yachida Nozomi、Saito Kyota、Ueda Haruka、Sugino Kentaro、Mori Yutaro、Yamawaki Kaoru、Tamura Ryo、Revathidevi Sundaramoorthy、Motoyama Teiichi、Tainaka Kazuki、Verhaak Roel G. W.、Inoue Ituro、Enomoto Takayuki
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 13 号: 1 ページ: 943-943

    • DOI

      10.1038/s41467-022-28568-2

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Using a new three-dimensional CUBIC tissue-clearing method to examine the brain during experimental cerebral malaria.2021

    • 著者名/発表者名
      Matsuo-Dapaah J, Lee MSJ, Ishii KJ, Tainaka K, Coban C.
    • 雑誌名

      Int Immunol.

      巻: 33 号: 11 ページ: 587-594

    • DOI

      10.1093/intimm/dxab060

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mechanical load regulates bone growth via periosteal Osteocrin2021

    • 著者名/発表者名
      Watanabe-Takano H., Ochi H., Chiba A., Matsuo A., Kanai Y., Fukuhara S., Ito N., Sako K., Miyazaki T., Tainaka K., Harada I., Sato S., Sawada Y., Minamino N., Takeda S., Ueda H.R., Yasoda A., Mochizuki N.
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 36 号: 2 ページ: 109380-109380

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2021.109380

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Whole-organ analysis of TGF-β-mediated remodelling of the tumour microenvironment by tissue clearing.2021

    • 著者名/発表者名
      Kubota SI, Takahashi K, Mano T, Matsumoto K, Katsumata T, Shi S, Tainaka K, Ueda HR, Ehata S, Miyazono K.
    • 雑誌名

      Commun. Biol.

      巻: 4 号: 1 ページ: 294-294

    • DOI

      10.1038/s42003-021-01786-y

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Three-dimensional understanding of the morphological complexity of the human uterine endometrium2021

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Manako、Yoshihara Kosuke、Suda Kazuaki、Nakaoka Hirofumi、Yachida Nozomi、Ueda Haruka、Sugino Kentaro、Mori Yutaro、Yamawaki Kaoru、Tamura Ryo、Ishiguro Tatsuya、Motoyama Teiichi、Watanabe Yu、Okuda Shujiro、Tainaka Kazuki、Enomoto Takayuki
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 24 号: 4 ページ: 102258-102258

    • DOI

      10.1016/j.isci.2021.102258

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Versatile whole-organ/body staining and imaging based on electrolyte-gel properties of biological tissues2020

    • 著者名/発表者名
      Susaki Etsuo A.、Shimizu Chika、Kuno Akihiro、Tainaka Kazuki、Li Xiang、Shibayama Mitsuhiro、Ueda Hiroki R. et al.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 11 号: 1 ページ: 1982-1982

    • DOI

      10.1038/s41467-020-15906-5

    • NAID

      120006956725

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Neurotransmission through dopamine D1 receptors is required for aversive memory formation and Arc activation in the cerebral cortex2020

    • 著者名/発表者名
      Saito Nae、Tainaka Kazuki、Macpherson Tom、Hikida Takatoshi、Yamaguchi Shun、Sasaoka Toshikuni
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: - ページ: 58-65

    • DOI

      10.1016/j.neures.2020.04.006

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 組織透明化の化学的アプローチ2021

    • 著者名/発表者名
      田井中一貴
    • 学会等名
      ISNAC2021_若手フォーラム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 生体組織透明化技術CUBICによる包括的3Dイメージング技術2021

    • 著者名/発表者名
      田井中一貴
    • 学会等名
      第757回 新潟医学会例会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 組織透明化・3Dイメージング技術による3次元神経病理学2021

    • 著者名/発表者名
      田井中一貴
    • 学会等名
      2021年度 生理研研究会 機能的神経回路の構築と動作を支える分子細胞基盤
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒト脳組織透明化・3Dイメージングによる3次元神経病理学2021

    • 著者名/発表者名
      田井中一貴
    • 学会等名
      第127回日本解剖学会総会・企画シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 脳透明化2020

    • 著者名/発表者名
      田井中一貴
    • 学会等名
      第3回若手育成セミナー「神経回路の可視化・操作・モデリングのための最先端技術」
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2022-12-28  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi