細胞内カルシウムを光で操作できるマウスの開発

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24650219
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 融合基盤脳科学
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 田中 謙二 慶應義塾大学, 医学部, 特任准教授 (30329700)
• 研究分担者: 松井 広 生理学研究所, 大学共同利用機関等の部局, 准教授 (20435530)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 遺伝子改変マウス / tet system / メラノプシン / チャネルロドプシン / カルシウム

研究概要

細胞内カルシウムを光で操作するために光感受性機能プローブ、メラノプシンを採用し、細胞種特異的にそれらを発現させるためにテトラサイクリン遺伝子発現誘導システムを採用した。tetO-メラノプシントランスジェニックマウスは、神経細胞tTAマウスとの組み合わせで十分なメラノプシンが誘導され、細胞内カルシウムを光で操作することが出来た。グリア細胞ではメラノプシンの発現誘導が不十分で、機能操作ができなかった。より高い発現を目指してメラノプシン遺伝子座を利用したSTOPtetO-メラノプシンノックインマウスも作成した。予想に反していかなる細胞種においてもメラノプシンの誘導がかからなかった。

研究成果

• [雑誌論文] Optogenetic countering of glial acidosis suppresses glial glutamate release and ischemic brain damage (2014)
  • 著者名/発表者名: Beppu K, Sasaki T, Tanaka KF, Yamanaka A, Fukazawa Y, Shigemoto R, Matsui K.
  • 雑誌名: Neuron 巻: Vol. 81(2) ページ: 314-320
  • DOI: 10.1016/j.neuron.2013.11.011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Application of an optogenetic byway for perturbing neuronal activity via glial photostimulation (2012)
  • 著者名/発表者名: Sasaki T, Beppu K, Tanaka KF, Fukazawa Y, Shigemoto R, Matsui K.
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci U S A 巻: Vol. 109(50) ページ: 20705-20720
  • DOI: 10.1073/pnas.1213458109
  • 査読あり
• [雑誌論文] The manipulation of neural and cellular activities by ectopic expression of melanopsin (2012)
  • 著者名/発表者名: Koizumi A, Tanaka KF, Yamanaka A.
  • 雑誌名: Neurosci Res 巻: Vol. 75(1) ページ: 3-5
  • DOI: 10.1016/j.neures.2012.07.010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ectopic expression of melanopsin in orexin/hypocretin neurons enables control of wakefulness of mice in vivo by blue light (2012)
  • 著者名/発表者名: Tsunematsu T, Tanaka KF, Yamanaka A, Koizumi A.
  • 雑誌名: Neurosci Res 巻: Vol. 75(1) ページ: 23-28
  • DOI: 10.1016/j.neures.2012.07.005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expanding the repertoire of optogenetically targeted cells with an enhanced gene expression system (2012)
  • 著者名/発表者名: Tanaka KF, Matsui K, Sasaki T, Sano H, Sugio S, Fan K, Hen R, Nakai J, Yanagawa Y, Hasuwa H, Okabe M, Deisseroth K, Ikenaka K, Yamanaka A.
  • 雑誌名: Cell Rep 巻: Vol. 2(2) ページ: 397-406
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2012.06.011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preinspiratory calcium rise in putative pre-Botzinger complex astrocytes (2012)
  • 著者名/発表者名: Okada Y, Sasaki T, Oku Y, Takahashi N, Seki M, Ujita S, Tanaka KF, Matsuki N, Ikegaya Y.
  • 雑誌名: J Physiol 巻: Vol. 590 (Pt 19) ページ: 4933-4944
  • DOI: 10.1113/jphysiol.2012.231464
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gene induction in mature oligodendrocytes with a PLP-tTA mouse line (2012)
  • 著者名/発表者名: Inamura N, Sugio S, Macklin WB, Tomita K, Tanaka KF, Ikenaka K.
  • 雑誌名: Genesis 巻: Vol. 50(5) ページ: 424-428
  • DOI: 10.1002/dvg.20808
  • 査読あり
• [学会発表] Expanding the repertoire of optogenetically targeted cells with an enhanced gene expression system (2013)
  • 著者名/発表者名: Kenji Tanaka
  • 学会等名: OPTOGENETICS-2013 Theme Conference
  • 発表場所: Boston, USA
  • 年月日: 20130501-02
• [学会発表] グリア細胞の光操作 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中謙二
  • 学会等名: 第24回マイクロダイアリシス研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2013-12-14
• [学会発表] グリアが起点となる脳内環境変化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中謙二
  • 学会等名: Neuro2013
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2013-06-20
• [備考]
  • URL: http://keioect.web.fc2.com/keioect/Top_Page.html