光遺伝学的手法を用いることで高い時空間分解能で細胞活動を操作することができる。例えば広く用いられている光遺伝学的ツールであるチャネルロドプシン-2を利用することで神経細胞の活動を細胞レベルで制御することができる。しかしながら、単一シナプスのレベルでシナプス可塑性を誘導できる光遺伝学的ツールはこれまで存在しなかった。そこで私達は単一シナプスの光操作が可能な新規光遺伝学的ツールを開発した。CaMKIIαに光感受性ドメインLOV2を融合させることで、光活性化可能なCaMKIIを開発した。これにより、海馬ニューロンの単一スパインで長期増強(LTP)を誘導することに成功した。
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