| 研究概要 |
本研究の目的は,特定の神経細胞の膜動態を得る為に,プロモータ部位に結合するタンパク質の濃度等の変数やパラメータをコントロールすることによって,遺伝子発現を制御しながら神経幹細胞を分化・誘導する為の技術を開発することである.この技術を細胞膜動態におけるリバース・エンジニアリング(RE)法とよぶ.その為に,本研究では,in silicoにおける大規模計算機によるシミュレーションとwetな実験系によるモデル検証を行なう.そして,どの時点の生化学反応が本質的に膜動態形成に最も重要であるかを明らかにする.特に,本研究課題では,神経幹細胞を誘導して,ドーパミン作動性細胞の膜動態を得るためのRE法の開発を行う.本年度は,まず,wetな実験系を用いて電気生理実験を行い,ドーパミン作動性細胞の興奮膜特性を詳細に調べた.特に,種々のイオンチャネルに着目し,それらの膜電位依存性の動態をモデルし,パラメータ推定を行った.その結果に基づいて,ドーパミン作動性細胞の興奮膜特性を表現する数理モデルを計算機上に構築した.その結果,特定のイオンチャネルが細胞の膜興奮に重要な役割を担っており,その中のイオンチャネルの数種は,発達に伴って発現量が減少する,あるいは,増加する傾向があることが明らかになった.
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