光作動性シナプス可塑性制御ツールを用いた海馬LTDの生理機能の探索

使用光激活突触可塑性控制工具探索海马LTD的生理功能

• 批准号: 21K06788
• 负责人: 伊藤 政之
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K06788/
• 关键词: 海馬; LTD; シナプス可塑性; 光遺伝学; 長期抑制（LTD）; スライスパッチ; 行動試験

本研究計画では、申請者の所属する慶應義塾大学・柚崎研究室で開発された光作動性LTD阻害すツール（PhotonSABER，Kakegawaら，Neuron 99: 985, 2018）を利用し、空間記憶・学習に関与している海馬で観察される長期抑圧（long-term depression：LTD）と直接的な因果関係を示す行動レベルでの機能の解明を目的とした。昨年度、既に樹立済みの前脳の興奮性神経細胞特異的にPhotonSABERを発現するノックイン（KI）マウス（CaMKII-Cre;PhotonSABER-LSL）を用いて実際にPhotonSABERが光依存的に海馬CA1錐体細胞のLTDを抑制できるかどうかを機能評価を行ったが、PhotonSABERの活性化に必要な強度（およそ1000 lux以上）の光刺激を行うと、小脳とは異なり海馬では光毒性が生じてしまうことが判明した。PhotonSABERを用いて海馬CA3-CA1シナプスのLTDを抑制する条件を確立する事が出来なかった。今年度はこれらの結果を受けて、PhotonSABERをKIマウスより更に高発現させ、より低強度の光刺激でLTDが阻害できるようにする条件の確立を目指し、AAVベクターでPhotonSABERを発現させる方法を検討した。最終的な行動実験での使用も考慮し、静脈投与により全脳的に外来性遺伝子の発現が可能なAAV-PHP.eBにPhtonSABERを組み込んだAAVベクターを作製し、免疫染色レベルではKIマウスより数倍以上PhotonSABERを高発現させることが出来る実験系を樹立する事が出来た。しかしながら、このAAVベクターを用いた高発現条件下でも、PhotonSABERにより光刺激によって海馬CA3-CA1シナプスのLTDを抑制する事が出来なかった。

This research project is で で, and the applicant is affiliated with する keio university · yuzaki Research Laboratory で development された photoactuation LTD inhibition す で で ら (PhotonSABER, Kakegawaら, Neuron 99:) 985, 2018) using を し, spatial memory, learning に masato and し て い る hippocampal で 観 examine さ れ る long-term 圧 suppression (long - term ': LTD) と directly な causal masato is を す action in レ ベ ル で の function の interpret を purpose と し た. Last year, that is, に was established, and the <s:1> み にPhotonSABER, which was previously 脳, was found to be specific to excitatory neurotic cells. Youdaoplaceholder4, するノッ, するノッ, み, み (KI), and ウス (CaMKII-Cre; PhotonSABER - LSL) を い て be interstate に PhotonSABER が light dependent に hippocampal CA1 pyramidal cells の LTD を inhibit で き る か ど う か を function evaluation 価 を line っ た が, PhotonSABER の activeness に な necessary strength (お よ そ 1000 Lux line above) の light stimulate を う と, small 脳 と は different な り hippocampal で は phototoxicity が raw じ て し ま う こ と が.at し た. PhotonSABER を with い て hippocampal CA3 - CA1 シ ナ プ ス の LTD を inhibit す を る conditions established す が る things な か っ た. Our は "こ れ ら を の results by け て, PhotonSABER を KI マ ウ ス よ り more high に 発 now さ せ, よ の り low intensity light stimulate で LTD が resistance against で き る よ う に す の る conditions established を refers し, AAV ベ ク タ ー で PhotonSABER を 発 now さ せ る method を beg し 検 た. Eventually な action be 験 で の use も し, vein cast and に よ り に foreign sex of whole 脳 伝 son の 発 が may now な AAV - PHP. EB に PhtonSABER を group み 込 ん だ AAV ベ ク タ ー を cropping し, immune dyeing レ ベ ル で は KI マ ウ ス よ り several times more PhotonSABER を high 発 now さ せ る こ と Youdaoplaceholder0 out る laboratory を establish する work が out た. し か し な が ら, こ の AAV ベ ク タ ー を with い た 発 now under the condition of high で も, PhotonSABER に よ り light stimulate に よ っ て hippocampal CA3 - CA1 シ ナ プ ス の LTD を inhibit す が る things な か っ た.

项目成果

Differential effects of the Lurcher mutation on the channel activity of human and mouse GluD2 receptors.

Lurcher 突变对人和小鼠 GluD2 受体通道活性的不同影响。

• 发表时间: 2023
• 作者: 伊藤 政之;掛川 渉;柚崎 通介
• 通讯作者: 柚崎 通介