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2016 年度 実施状況報告書

近赤外イメージングを応用した神経機能マッピング新技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K14589
研究機関筑波大学

研究代表者

三輪 佳宏  筑波大学, 医学医療系, 講師 (70263845)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
キーワード蛍光 / 近赤外
研究実績の概要

1. 神経活動非侵襲イメージングマウスの樹立:蛍光イメージング・光音響ダブル検出に適したiRFPを用いて、厳密に分解制御できるTetDeg-iRFPプローブを2種類、2カラー用に開発した。分解の速度、分解を停止した際の蓄積の速度など、プローブのもつ特性に関して、詳細な解析を進めた。また、次の2のテーマにあるように、蛍光タンパク質だけでなく、有機系の色素も候補に加える必要が出てきた。そこで、これを自在にマウスで利用するためのプローブタンパク質の開発を進め、これが分解制御できるものを新たに構築した。loxP・FLPeの組換えによるiRFPの発現のテストを行い、BACベクター上に導入するトランスジーンを構築した。BACベクターの選定作業を進め、複数の候補に関して、解析を進めている。これが確定したのちに、開発したベクターを受精卵に打ち込みTgマウスを作成するステップに移行する。
2. 光音響イメージング技術の確立と髄鞘化の進行過程における脳機能マッピング:複数のiRFPの中から、蛍光イメージングと光音響イメージングの両方に最適なものを選択する。また、これだけでは、様々な用途に対応仕切れないことが明らかになってきたので、有機系の色素もさらに候補に加えるため、化合物やその誘導体のテストを実施し、有望なものを選定した。
3. 痛み解析モデルマウスの樹立:慢性疼痛における抹消と中枢の連関の問題を解き明かすことを可能にするため、複数の痛み受容器の遺伝子のBACベクターの選定を行い、これらにFLPe遺伝子を挿入したベクターの構築を進めている。

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

当初の予定にあった蛍光タンパク質だけでは、実際のマウスの解析に進んだ場合に、波長特性などの問題で不十分である可能性が見出された。予想外のできごとではあったが、それに対して、有機系の色素でも同様な解析を可能にする新しいプローブ系の開発に着手し、これを実現することができたので、予定を十分に超える成果が出ていると言える。一方で、適切なBACの選定に関しては、当初の予想以上に情報が不足しており、判定の根拠が難しい面があることがあきらかとなってきた。そのため、こちらの準備はやや遅れ気味である。
以上の状況を総合的に判断すれば、ほぼ当初の予定通りに進行しており、概ね順調であると判定できる。

今後の研究の推進方策

次年度からは、Tgマウスを作成するステップに着手して、目的を果たせる系統の樹立を進める。また、新たに開発した有機系色素を用いるためのプローブ系に関して、詳細な性質の解析を進め、必要に応じて改良を行うことも検討する。そのために、同じアミノ酸配列をコードしていても、塩基配列は変更する必要も出てくるため、全遺伝子合成を行い、これを現状のものと比較する作業も進める。

次年度使用額が生じた理由

進捗状況に記載したように、想定外の事実が明らかになり、その対応を実施したために、マウスの作成そのものには着手できなかった。本研究において、もっとも費用がかかるのは、マウスの作成、およびその維持に必要な人件費であり、これらが実際に必要になる次年度に使用することが必要である。

次年度使用額の使用計画

マウスの作成に必要な「その他」の費用、および、マウスの維持管理に必要な人件費・謝金に集中的に予算を投下して、マウスの作成の進度を早めて実施する。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2016

すべて 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件、 招待講演 4件)

  • [学会発表] Development of degradation-regulated probes for NIR non-invasive imaging2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Miwa, Kosuke Kawamura, Junko Tanaka, Tomoki Sakasai, Yumi Mori
    • 学会等名
      第39回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜・横浜市・神奈川県
    • 年月日
      2016-11-30
  • [学会発表] 近赤外イメージングマウスを用いたリンパ球集積からみる炎症反応の可視化2016

    • 著者名/発表者名
      逆井智貴、田中順子、松田達志、水野聖哉、濱田理人、高橋智、三輪佳宏
    • 学会等名
      第39回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜・横浜市・神奈川県
    • 年月日
      2016-11-30
  • [学会発表] Interdisciplinary approaches to develop new fluorescence imaging techniques.2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Miwa
    • 学会等名
      Asian Federation of Laboratory Animal Science Symposium 2016 (AFLAS 2016)
    • 発表場所
      Raffles City Convention Center・シンガポール
    • 年月日
      2016-11-10
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] マウス体内非侵襲蛍光イメージング2016

    • 著者名/発表者名
      三輪佳宏
    • 学会等名
      第27回新薬創製談話会
    • 発表場所
      筑波山江戸屋・つくば市・茨城県
    • 年月日
      2016-08-30
  • [学会発表] Interdisciplinary approaches to develop new fluorescence imaging techniques.2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Miwa
    • 学会等名
      the Mouse Resource Workshop 2016
    • 発表場所
      理化学研究所・つくば市・茨城県
    • 年月日
      2016-07-26
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] マウス非侵襲近赤外蛍光イメージング2016

    • 著者名/発表者名
      三輪佳宏
    • 学会等名
      第2回免疫学・寄生虫学セミナー
    • 発表場所
      岐阜大学・岐阜市・岐阜県
    • 年月日
      2016-07-14
    • 招待講演
  • [学会発表] Interdisciplinary approaches to develop new fluorescence imaging techniques.2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Miwa
    • 学会等名
      Annual International Workshop on Mucosal Immunology and Vaccine for Young Investigators
    • 発表場所
      鎌倉プリンスホテル・鎌倉市・神奈川県
    • 年月日
      2016-05-17
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2018-01-16  

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