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本研究は、一部の網膜神経節細胞に発現している光分子センサーであるメラノプシンを網膜の介在神経であるアマクリン細胞等に遺伝子導入させ、その神経細胞を光で操作し、樹状突起におけるシナプス統合と視覚情報処理の神経回路機構を明らかにすることを目的とした研究である。網膜には、視細胞におけるロドプシンと呼ばれる光感受性タンパク質のほか、一部の網膜神経節細胞にメラノプシンと呼ばれる7回膜貫通型の光受容センサーが発現している。このメラノプシンはGタンパク質と共役し、細胞内のシグナル伝達系を介して、神経細胞を脱分極させることが知られている。このメラノプシンを他の網膜介在神経細胞に異所性に発現させれば、その神経細胞の機能や樹状突起・シナプス機能を光によって操作することができる。平成23年度は、研究代表者らが前年度に開発したメラノプシンを異所性に発現するBitetO-OPN4遺伝子改変マウスを用いて、異所性にメラノプシンを各種神経細胞への発現を試み、光操作手法の開発に成功した(論文投稿中)。
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