| 研究課題/領域番号 |
16KT0074
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| 研究機関 | 大阪市立大学 |
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研究代表者 |
小柳 光正 大阪市立大学, 大学院理学研究科, 准教授 (30379276)
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| 研究期間 (年度) |
2016-07-19 – 2020-03-31
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| キーワード | 光遺伝学 / GPCR / 生理学 / 光生物学 / ロドプシン |
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| 研究実績の概要 |
Gタンパク質共役型受容体（GPCR）は、様々な刺激の受容体として細胞間相互作用の重要な役割を担う分子であり、生命機能の解明という基礎研究分野のみならず、創薬のターゲットとしても非常に注目され続けてきた。しかしながら、未だリガンドや生理機能との関連が不明なオーファンGPCRが多数存在し、GPCRが支える多様な生理機能の全容解明には程遠い。この理由の一つは、従来のGPCR研究がリガンド同定を中心に進められ、したがってリガンドが同定されなければ解析が進まないという点にある。
そこで本研究では、私たちが見出した多様なロドプシン（光感受性GPCR）を光スイッチとして用いることで、GPCRのリガンドを決めることなく光刺激を使ってGPCRが関与する生理機能を解析するという新しいアプローチを試みる。具体的には、光透過性の高いゼブラフィッシュを実験動物として主に用い、①光感受性GPCRツールの開発と評価、②遺伝子導入コンストラクトの作製と遺伝子改変動物の作製、③遺伝子改変動物の表現型解析、という流れで研究を進めており、平成29年度は以下の研究成果を得た。
・標的とする複数のGPCRについてプロモーター配列を取得した。それぞれのプロモーター配列を利用して、昨年度作製した光感受性GPCRツールの遺伝子導入コンストラクトの作製およびゼブラフィッシュへの遺伝子導入を行った。ジェノタイピングの結果、いくつかの標的GPCRについて、遺伝子導入系統の樹立に成功した。
・現在作製中の光感受性GPCRツール導入ゼブラフィッシュの表現型解析のために、赤外光下での行動解析システムを構築した。
・従来にはなかった、光照射によって不活性化できる光感受性GPCRツールの開発に成功した。
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| 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
本研究の基盤となる光スイッチの開発については十分な成果を得ており、さらに新規ツールの開発にも成功しつつある。遺伝子ノックインの系は構築の途中段階であるが、通常の遺伝子導入の系を用いることで研究は順調に進んでいる。
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| 今後の研究の推進方策 |
研究計画通り、開発した光スイッチを随時導入し、得られた遺伝子改変動物の表現型解析を進める。また、表現型がわかっているGPCRや表現型がある程度予想できるオーファンGPCRについて解析を進め、本アプローチの有用性を示す。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
（理由）
遺伝子ノックイン技術の立ち上げが遅れ、同技術の立ち上げ後に予定してた、網羅的な遺伝子導入動物の作製が予定通りに進まなかったために、次年度使用額が生じた。
（使用計画）
網羅的な遺伝子導入動物の作製を進めるとともに、従来のプロモーターを用いた遺伝子導入動物の作製を積極的に進めることで、次年度使用額を使用する。
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