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

2013 年度 実績報告書

カルシウムシグナルの可視化と制御によるグリアアセンブリ動態の解明

計画研究

研究領域グリアアセンブリによる脳機能発現の制御と病態
研究課題/領域番号 25117002
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

研究機関東京大学

研究代表者

飯野 正光  東京大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (50133939)

研究期間 (年度) 2013-06-28 – 2018-03-31
キーワードシグナル伝達 / 生体分子 / 薬理学 / 脳・神経 / 脳神経疾患
研究概要

以下の4戦略により研究を進めた。
【戦略1】Ca2+シグナル動態解析 タンパク質型Ca2+プローブ(YCnano)をアストロサイト選択的に発現する遺伝子改変マウスを用い、大脳皮質アストロサイトの微小突起に限局する自発的Ca2+シグナル「Ca2+ twinkle」を発見した。感覚刺激に誘発されるアストロサイトCa2+シグナルが微細突起から細胞体へと伝播することを明らかにした。また、長時間連続測定(12時間)と長期間測定(>6カ月)に成功した。
【戦略2】細胞内Ca2+放出機構解析 小胞体内腔Ca2+プローブ(CEPIA)をグリア細胞選択的に発現する遺伝子改変マウスの作製に着手した。ウイルスを用いたCEPIA発現により、神経細胞の樹上突起や単一スパインにおける小胞体内腔Ca2+動態の可視化に成功した。
【戦略3】グリオトランスミッター可視化 グルタミン酸プローブ(EOS)を用い、スライス標本において、アストロサイト由来EOS成分の評価を進めた。ATPプローブにより大脳皮質細胞外ATPの可視化に成功した。
【戦略4】Ca2+シグナル阻害による摂動実験 IP3分解酵素(5ppase)をグリア細胞選択的に発現する遺伝子改変マウスの作製に着手した。このうち、アストロサイト特異的にYCnanoと5ppaseを発現するマウス作製は完了し、Ca2+シグナルが顕著に抑制されることを確認した。ウイルスによるアストロサイト特異的5ppase導入系も完成した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

上記の研究実績概要に示した通り、初年度の計画については、ほぼ予定通りの実績が得られた。計画の一部(戦略1)については、予定した以上に進んでいると考えている。

今後の研究の推進方策

以下の4戦略による研究と領域内での連携を進める。
【戦略1】Ca2+シグナル動態解析 前年度の成果により確立されたアストロサイトCa2+動態の生体内可視化法を用い、自発シグナル間の関係性や、感覚入力に伴う変化について解析を進める。
【戦略2】細胞内Ca2+放出機構解析 戦略1で得られるCa2+シグナル動態における細胞内Ca2+放出の寄与を明らかにするため、小胞体内腔Ca2+プローブ(CEPIA)をグリア細胞選択的に発現する遺伝子改変マウスの作製を引き続き進める。
【戦略3】グリオトランスミッター可視化 ATPイメージングについて、新規プローブを用いたin vivo測定を行う。
【戦略4】Ca2+シグナル阻害による摂動実験 IP3-Ca2+シグナルの選択的阻害により、グリアアセンブリにおけるIP3依存性成分の寄与を定量する。昨年度の研究により完成したIP3分解酵素(5ppase)をアストロサイト選択的に発現する遺伝子改変マウスを用い、本年度は戦略1の研究に応用を開始する。
領域内連携研究 アストロサイトのCa2+動態可視化に関連して、大木班との連携により、視覚野の情報処理におけるアストロサイトアセンブリの機能動態を解析する。アストロサイト以外のグリア細胞についても、準備ができ次第、池中班および井上班と連携する。

  • 研究成果

    (22件)

すべて 2013 その他

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (20件) (うち招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Calcium-dependent N-cadherin up-regulation mediates reactive astrogliosis and neuroprotection after brain injury.2013

    • 著者名/発表者名
      Kanemaru, K., Kubota, J., Sekiya, H., Hirose, K., Okubo, Y. and Iino, M.
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci USA

      巻: 110 ページ: 11612-11617

    • DOI

      10.1073

  • [学会発表] Regulation of cell functions by Ca2+: From basic principles to therapeutic targets

    • 著者名/発表者名
      Masamitsu Iino
    • 学会等名
      The 12th Meeting of the Asia Pacific Federation of Pharmacologist
    • 発表場所
      Shanghai, China
    • 招待講演
  • [学会発表] ミトコンドリアCa2+シグナルを介した末梢神経ミエリン鞘形成機構

    • 著者名/発表者名
      稲生 大輔
    • 学会等名
      第128回 日本薬理学会関東部会
    • 発表場所
      早稲田大学国際会議場 (東京都)
  • [学会発表] タンパク質型Ca2+インジケーターによる小胞体・ミトコンドリア内腔Ca2+動態の可視化と機能解析

    • 著者名/発表者名
      鈴木 純
    • 学会等名
      生理学研究所研究会 新規シグナル伝達分子とその生理学的可能性
    • 発表場所
      生理学研究所(愛知県)
  • [学会発表] 成熟した脳における感覚入力依存的シナプス機能制御

    • 著者名/発表者名
      久保田 淳
    • 学会等名
      第129回 日本薬理学会関東部会
    • 発表場所
      順天堂大学本郷キャンパス(東京都)
  • [学会発表] 大脳皮質における細胞外ATPのin vivo蛍光イメージング

    • 著者名/発表者名
      佐藤 要
    • 学会等名
      第129回 日本薬理学会関東部会
    • 発表場所
      順天堂大学本郷キャンパス(東京都)
  • [学会発表] Calcium-dependent N-cadherin upregulation mediates reactive astrogliosis and neuroprotection after brain injury

    • 著者名/発表者名
      Kazunori Kanemaru
    • 学会等名
      The 8th Japan-Korea conference on cellular signaling for young scientists
    • 発表場所
      九州大学コラボステーションI(福岡県)
  • [学会発表] Mitochondrial calcium signaling in Schwann cells mediates myelination in the peripheral nervous system

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Ino
    • 学会等名
      The 8th Japan-Korea conference on cellular signaling for young scientists
    • 発表場所
      九州大学コラボステーションI(福岡県)
  • [学会発表] Calcium regulation of cell functions: From basic principles to therapeutic targets

    • 著者名/発表者名
      Masamitsu Iino
    • 学会等名
      2013 Annual Scientific Meeting of the Australasian Society of Clinical and Experimental Pharmacologists and Toxicologists
    • 発表場所
      Melbourne, Australia
    • 招待講演
  • [学会発表] 蛍光Caプローブを発現するトランスジェニックマウスを用いた脳血流制御機構の可視化解析

    • 著者名/発表者名
      関谷 敬
    • 学会等名
      第23回 日本循環薬理学会
    • 発表場所
      福岡大学メディカルホール(福岡県)
  • [学会発表] 大脳皮質における血管平滑筋Caイメージング

    • 著者名/発表者名
      北島 奈美
    • 学会等名
      平成25年度 筋生理の集い
    • 発表場所
      東京慈恵会医科大学高木会館(東京都)
  • [学会発表] ミトコンドリアCa2+シグナルを介した末梢神経ミエリン鞘形成機構

    • 著者名/発表者名
      稲生 大輔
    • 学会等名
      第87回 日本薬理学会年会
    • 発表場所
      東北大学川内萩ホール、仙台国際センター(宮城県)
  • [学会発表] 大脳皮質における血管平滑筋Caイメージング

    • 著者名/発表者名
      北島 奈美
    • 学会等名
      第87回 日本薬理学会年会
    • 発表場所
      東北大学川内萩ホール、仙台国際センター(宮城県)
  • [学会発表] Imaging of Ca2+ dynamics within the endoplasmic reticulum and mitochondria using new GFP-based fluorescent Ca2+ indicators

    • 著者名/発表者名
      鈴木 純二
    • 学会等名
      第87回 日本薬理学会年会
    • 発表場所
      東北大学川内萩ホール、仙台国際センター(宮城県)
  • [学会発表] 1型リアノジン受容体のS-ニトロシル化を介した神経細胞死の誘導

    • 著者名/発表者名
      三上 義礼
    • 学会等名
      第87回 日本薬理学会年会
    • 発表場所
      東北大学川内萩ホール、仙台国際センター(宮城県)
  • [学会発表] 代謝型グルタミン酸受容体シグナリングの可視化解析

    • 著者名/発表者名
      大久保 洋平
    • 学会等名
      第87回 日本薬理学会年会
    • 発表場所
      東北大学川内萩ホール、仙台国際センター(宮城県)
    • 招待講演
  • [学会発表] 脳障害に誘発されるカルシウムシグナルを介したアストロサイトの神経保護作用

    • 著者名/発表者名
      金丸 和典
    • 学会等名
      第87回 日本薬理学会年会
    • 発表場所
      東北大学川内萩ホール、仙台国際センター(宮城県)
  • [学会発表] 膵β細胞の小胞体とミトコンドリアにおけるカルシウムシグナルがインスリン分泌に及ぼす影響の新規解析法

    • 著者名/発表者名
      西川 翼
    • 学会等名
      第87回 日本薬理学会年会
    • 発表場所
      東北大学川内萩ホール、仙台国際センター(宮城県)
  • [学会発表] プルキンエ細胞における活動依存的な小胞体内腔Ca2+動態の可視化解析

    • 著者名/発表者名
      大久保 洋平
    • 学会等名
      第87回 日本薬理学会年会
    • 発表場所
      東北大学川内萩ホール、仙台国際センター(宮城県)
  • [学会発表] 成熟したマウス脳における経験依存的シナプス機能制御

    • 著者名/発表者名
      久保田 淳
    • 学会等名
      第87回 日本薬理学会年会
    • 発表場所
      東北大学川内萩ホール、仙台国際センター(宮城県)
  • [学会発表] 大脳皮質における細胞外ATPのin vivo蛍光イメージング

    • 著者名/発表者名
      佐藤 要
    • 学会等名
      第87回 日本薬理学会年会
    • 発表場所
      東北大学川内萩ホール、仙台国際センター(宮城県)
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      http://calcium.cmp.m.u-tokyo.ac.jp/

URL: 

公開日: 2015-05-28  

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