セロトニン2A受容体を介するストレス応答性シナプス修飾機構の研究

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22500285
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 神経科学一般
• 研究機関: 埼玉大学
• 研究代表者: 大倉 正道 埼玉大学, 脳科学融合研究センター, 准教授 (70369172)
• 研究分担者: 中井 淳一 埼玉大学, 脳科学融合研究センター, 教授 (80237198) ; 安藤 恵子 埼玉大学, 脳科学融合研究センター, 特任准教授 (40221741)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: セロトニン2A / 神経活動 / シナプス / カルシウムシグナル / 蛍光イメージング / G-CaMP / 光刺激 / チャネルロドプシン

研究概要

単一発火活動やシナプス入力に対応した神経細胞の微弱なカルシウムシグナルを検出可能にするため、高性能な蛍光カルシウムプローブ(改良G-CaMPおよびR-CaMP)を開発した。また、光刺激プローブであるチャネルロドプシンをセロトニン(5-HT)作動性HSN神経に発現させ、かつGFP標識5-HT_<2A>受容体、または改良G-CaMPをHSN神経が投射する産卵筋細胞に発現させた線虫株の光刺激と蛍光可視化を同時に実施するための実験系を確立した。

研究成果

• [雑誌論文] Real-time visualization of neuronal activity during perception (2013)
  • 著者名/発表者名: Muto A, Ohkura M, Abe G, Nakai J, Kawakami K
  • 雑誌名: Current Biology 巻: 23
  • DOI: doi:10.1016/j.cub.2012.12.040
  • 査読あり
• [雑誌論文] 遺伝子コード型赤色蛍光Ca^<2+>プローブR-CaMP1.07 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大倉正道,中井淳一
  • 雑誌名: 日本薬理学雑誌 巻: 141 ページ: 175-175
  • URL: http://dx.doi.org/10.1254/fpj.141.175
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genetically encoded green fluorescent Ca^<2+> indicators with improved detectability for neuronal Ca^<2+> signals (2012)
  • 著者名/発表者名: Ohkura M, Sasaki T, Sadakari J, Gengyo-Ando K, Kagawa-Nagamura Y, Kobayashi C, Ikegaya Y, Nakai J
  • 雑誌名: PLoS One 7 巻: e51286 ページ: 1-10
  • DOI: doi:10.1371/journal.pone.0051286
  • 査読あり
• [雑誌論文] An improved genetically encoded red fluorescent Ca^<2+> indicator for optically evoked action potentials (2012)
  • 著者名/発表者名: Ohkura M, Sasaki T, Kobayashi C, Ikegaya Y, Nakai J
  • 雑誌名: PLoS One7 巻: e39933 ページ: 1-7
  • DOI: doi:10.1371/journal.pone.0039933
  • 査読あり
• [雑誌論文] タンパク質でできた高性能な蛍光カルシウムセンサー (2012)
  • 著者名/発表者名: 大倉正道,貞苅純子,中井淳一
  • 雑誌名: ケミカルエンジニヤリング 巻: 57 ページ: 926-931
  • 査読あり
• [雑誌論文] LIS1-dependent retrograde translocation of excitatory synapses in developing interneuron dendrites (2012)
  • 著者名/発表者名: Kawabata I, Kashiwagi Y, Obayashi K, Ohkura M, Nakai J, Wynshaw-Boris A, Yanagawa Y, Okabe S
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 3:722 ページ: 1-13
  • DOI: doi:10.1038/ncomms1736
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genetic visualization with an improved GCaMP calcium indicator reveals spatiotemporal activation of the spinal motor neurons in zebrafish (2011)
  • 著者名/発表者名: Muto A, Ohkura M, Kotani T, Higashijima S-I, Nakai J, Kawakami K
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA 巻: 108 ページ: 5425-5430
  • DOI: doi:10.1073/pnas.1000887108
  • 査読あり
• [雑誌論文] Derived (mutated)-types of TRPV6 channels elicit greater Ca^<2+> influx into the cells than ancestral-types of TRPV6: evidence from Xenopus oocytes and mammalian cell expression system (2010)
  • 著者名/発表者名: Sudo Y, Matsuo K, Tetsuo T, Tsutsumi S, Ohkura M, Nakai J, Uezono Y
  • 雑誌名: J Pharmacol Sci 巻: 114 ページ: 281-291
  • URL: http://dx.doi.org/10.1254/jphs.10169FP
  • 査読あり
• [学会発表] Invivoマウス脳における皮質間の相互連絡 (2013)
  • 著者名/発表者名: 真仁田聡,鈴木崇之,小田川摩耶,松原智恵,大倉正道,佐藤正晃,中井淳一,林康紀,M.E. Larkum,村山正宜
  • 学会等名: 第90回日本生理学会大会
  • 発表場所: 東京(タワーホール船堀)
  • 年月日: 20130327-20130329
• [学会発表] 改良型赤色蛍光カルシウムプローブ蛋白質R-CaMP1.07を用いたchannelrhodopsin-2の光刺激による神経発火の可視化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大倉正道,佐々木拓哉,小林千晃,池谷裕二,中井淳一
  • 学会等名: 第86回日本薬理学会年会
  • 発表場所: 福岡(福岡国際会議場)
  • 年月日: 20130321-20130323
• [学会発表] 高感度かつ高速応答性のG-CaMP型改良カルシウムプローブ蛋白質を用いた細胞単位およびシナプス単位での神経活動の可視化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 貞苅純子,大倉正道,佐々木拓哉,安藤恵子,永村ゆう子,小林千晃,池谷裕二,中井淳一
  • 学会等名: 第86回日本薬理学会年会
  • 発表場所: 福岡(福岡国際会議場)
  • 年月日: 20130321-20130323
• [学会発表] タンパク質型Ca^<2+>インジケーターによる小胞体内腔Ca^<2+>動態の可視化と機能解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 鈴木純二,金丸和典,石井邦明,大倉正道,飯野正光
  • 学会等名: 第86回日本薬理学会年会
  • 発表場所: 福岡(福岡国際会議場)
  • 年月日: 20130321-20130323
• [学会発表] 蛍光カルシウムプローブ蛋白質を用いたグリア-神経連関の可視化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大倉正道
  • 学会等名: 第86回日本薬理学会年会シンポジウム(招待講演)
  • 発表場所: 福岡(福岡国際会議場)
  • 年月日: 20130321-20130323
• [学会発表] Development and neuronal application of G-CaMP-type genetically encoded Ca^<2+> indicators with high-sensitivity and high-responsivity (2013)
  • 著者名/発表者名: Ohkura M, Nakai J
  • 学会等名: 高等研プロジェクト「ゲノム工学とイメー ジングサイエンスに基づく生命システム研究の新展開」研究会(招待講演)
  • 発表場所: 木津川(国際高等研究所)
  • 年月日: 20130222-20130223
• [学会発表] 改良型G-CaMPを用いた自由運動中の線虫神経筋活動のCa^<2+>イメージング (2012)
  • 著者名/発表者名: 安藤恵子,宇佐美篤,永村ゆう子,大倉正道,池谷裕二,松木則夫,中井淳一
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡(福岡国際会議場)
  • 年月日: 20121211-20121214
• [学会発表] Development and application of G-CaMP-type genetically encoded Ca^<2+> indicators. 2012 Fall Janelia Conference (2012)
  • 著者名/発表者名: Ohkura M, Nakai J
  • 学会等名: Fluorescent Proteins and Biological Sensors III"(招待講演)
  • 発表場所: Ashburn, USA (Janelia Farm Research Campus)
  • 年月日: 20121104-20121107
• [学会発表] 生体Ca^<2+> imagingを用いた線虫運動出力系の調節機構の解明 (2012)
  • 著者名/発表者名: 安藤恵子,宇佐美篤,永村ゆう子,大倉正道,池谷裕二,松木則夫,中井淳一
  • 学会等名: 第35回日本神経科学大会シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋(名古屋国際会議場)
  • 年月日: 20120918-20120921
• [学会発表] 深層における特定のニューロナルサブタイプからのin vivoカルシウムイメージング (2012)
  • 著者名/発表者名: 丸岡久人,中川直,佐伯麻衣,松本直実,大倉正道,中井淳一,細谷俊彦
  • 学会等名: 第35回日本神経科学大会シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋(名古屋国際会議場)
  • 年月日: 20120918-20120921
• [学会発表] 二光子カルシウムイメージングのためのマウス仮想ナビゲーションシステム (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤正晃,イスラムタンビル,竹川高志,山川宏,河野真子,山口陽子,深井朋樹,大倉正道,中井淳一,林康紀
  • 学会等名: 第35回日本神経科学大会シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋(名古屋国際会議場)
  • 年月日: 20120918-20120921
• [学会発表] Probing activities of single neurons with an improved genetically encoded Ca^<2+> indicator (2012)
  • 著者名/発表者名: Ohkura M, Sasaki T, Ikegaya Y, Nakai J
  • 学会等名: 8th FENS Forum of Neuroscience
  • 発表場所: Barcelona, Spain (International Convention Center)
  • 年月日: 20120714-20120718
• [学会発表] 軸索・シュワン細胞間ATPシグナルを介したミエリン鞘形成機構 (2012)
  • 著者名/発表者名: 稲生大輔,金丸和典,大久保洋平,石井邦明,大倉正道,飯野正光
  • 学会等名: 第85回日本薬理学会年会
  • 発表場所: 京都(国立京都国際会館)
  • 年月日: 20120314-20120316
• [学会発表] カルシウムプローブ蛋白質によるゼブラフィッシュ脊髄運動神経の時空間活動の可視化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大倉正道,武藤彩,小谷友也,東島眞一,川上浩一,中井淳一
  • 学会等名: 第85回日本薬理学会年会.第85回日本薬理学会年会
  • 発表場所: 京都(国立京都国際会館)
  • 年月日: 20120314-20120316
• [学会発表] タンパク質型Ca^<2+>インジケーターによる小胞体内腔Ca^<2+>動態の可視化と機能解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 鈴木純二,金丸和典,石井邦明,大倉正道,飯野正光
  • 学会等名: 第85回日本薬理学会年会
  • 発表場所: 京都(国立京都国際会館)
  • 年月日: 20120314-20120316
• [学会発表] 生体での細胞活動を検出できる高性能蛍光Ca^<2+>センサーの開発:G-CaMPからR-CaMPまで (2012)
  • 著者名/発表者名: 大倉正道
  • 学会等名: 九州大学大学院薬学研究院第1回創薬育薬産学官連携セミナー(招待講演)
  • 発表場所: 福岡(九州大学大学院薬学研究院)
  • 年月日: 2012-08-16
• [学会発表] GCaMP型改良カルシウムプローブ蛋白質を用いたXenopus胚発生時のカルシウム動態の可視化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大倉正道,進藤麻子,原佑介,山本隆正,上野直人,中井淳一
  • 学会等名: 第84回日本薬理学会年会
  • 発表場所: 横浜(パシフィコ横浜)
  • 年月日: 20110322-20110324
• [学会発表] シュワン細胞におけるATP-イノシトール1,4,5-三リン酸シグナルを介したミエリン鞘形成機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 稲生大輔,金丸和典,大久保洋平,石井邦明,大倉正道,飯野正光
  • 学会等名: 第84回日本薬理学会年会
  • 発表場所: 横浜(パシフィコ横浜)
  • 年月日: 20110322-20110324
• [学会発表] G-CaMPを用いた線虫体壁筋のin vivoカルシウムイメージング (2011)
  • 著者名/発表者名: 中井淳一,安藤恵子,宇佐美篤,大倉正道,池谷裕二,松木則夫
  • 学会等名: 第84回日本薬理学会年会
  • 発表場所: 横浜(パシフィコ横浜)
  • 年月日: 20110322-20110324
• [産業財産権] 赤色蛍光蛋白質を用いたカルシウムセ ンサー蛋白質 (2012)
  • 発明者名: 大倉正道、中井淳一
  • 権利者名: 国立大学法人埼玉大学
  • 産業財産権番号: 特許、特願2012-137434
  • 出願年月日: 2012-06-19
• [産業財産権] 特定部位のアミノ酸を置換した緑色蛍 光蛋白質またはそのホモログを用いたカル シウムセンサー蛋白質 (2010)
  • 発明者名: 大倉正道、中井淳一
  • 権利者名: 国立大学法人埼玉大学
  • 産業財産権番号: 特許、特願2010-232788
  • 出願年月日: 2010-10-15