| 研究領域 | セルセンサーの分子連関とモーダルシフト |
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| 研究課題/領域番号 |
21026030
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| 研究種目 |
特定領域研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
生物系
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| 研究機関 | 生理学研究所 |
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研究代表者 |
小泉 周 生理学研究所, 細胞器官研究系, 准教授 (10296551)
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| 研究分担者 |
田中 謙二 生理学研究所, 分子生理研究系, 助教 (30329700)
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| 研究期間 (年度) |
2009 – 2010
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| 研究課題ステータス |
完了 (2010年度)
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| 配分額 *注記 |
5,800千円 (直接経費: 5,800千円)
2010年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
2009年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
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| キーワード | 脳・神経 / 神経科学 / 生理学 / 脳神経疾患 / バイオテクノロジー |
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| 研究概要 |
本研究は、一部の網膜神経節細胞に発現している光分子センサーであるメラノプシンを他の神経細胞等に遺伝子導入させ、その神経細胞の機能を変化(モーダルシフト)させ、神経種特異的な発現パターンや光による活性化機構を明らかにすることを目的とした研究である。網膜には、視細胞におけるロドプシンと呼ばれる光感受性タンパク質のほか、一部の網膜神経節細胞にメラノプシンと呼ばれる7回膜貫通型の光受容センサーが発現している。このメラノプシンはGタンパク質と共役し、細胞内のシグナル伝達系を介して、神経細胞を脱分極させることが知られている。このメラノプシンを他の神経細胞に異所性に発現させれば、その神経細胞の機能を"モーダルシフト"させ、光によって脱分極させることができるものと期待される。平成22年度においては、平成21年度に開発したげっ歯類成熟網膜組織培養法を用いて、遺伝子銃によって、野生型のメラノプシンや、遺伝子改変したメラノプシンを網膜組織に異所性に発現させる手法を確立させた。本培養法を用いることで、最大4日まで網膜を培養することができるので、遺伝子銃による遺伝子発現を十分に行うことができた。遺伝子銃によってメラノプシンの異所性導入にも成功した。メラノプシンを異所性に発現した場合、細胞質での凝集が認められるが、これに膜輸送シグナルを付加した改変メラノプシンを用いることで、細胞膜でのメラノプシンの発現が高まることがわかった。また、メラノプシンを異所性に発現するBitetO-OPN4遺伝子改変マウスを作成し、異所性のメラノプシンの発現を得ることができた。
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