| 研究実績の概要 |
申請者は、スパイン頭部の形態可塑性を誘発するプローブを開発する過程で、蛋白合成依存的な頭部増大を生じたスパインを特異的に標識するAS-PaRac1を開発した。さらに光刺激の最適化により、AS-PaRac1を発現するスパインだけを特異的に収縮する技術にも成功し、この操作により通常の運動には影響をあたえることなく獲得学習だけを消失することが可能になり、昨年度に論文として報告した（Hayashi-Takagi, 2015, Nature）。本年度は、このAS-PaRac1を確立・改良し、脳のいくつかの領域の学習記憶現象に応用し、各脳領域の学習記憶の細胞・神経回路基盤を可視化定量化し操作するfunctional connectomeを確立に注力した。具体的には、AS-PaRac1の問題点として、AS-PaRac1はシナプス後部だけを標識し、神経回路における主要な可塑性がシナプスの前部と後部の同調した活動が必要であることを考えれば、シナプスの前後を同時かつ2重に標識することでより精度の高い「機能的」コネクトミクスが達成出来るはずと考えた。そこで、AS-PaRac1とともにシナプス前部マーカー（mTurquoise fused VAMP2, mTq-VAMP2）、神経形態マーカー（Filler、Venus）を活動依存的に発現させる3重染色法の最適化を試みた。発現量、感染効率などを、プロモーターや蛋白質分解シグナルを選別、ベクタータイターを調整することにより、至適な発現条件をマウスを用いて探索し、シナプスの可塑性を大規模にマッピングする技術の創出に取りくんだ。
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