魚類ヒレの形態形成において膜電位はモルフォゲンとして機能しうるか?

膜电位可以作为鱼鳍形态发生中的形态发生素吗?

基本信息

  • 批准号:
    20K06655
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.75万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    2020
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2020-04-01 至 2024-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

以前の研究で、ゼブラフィッシュでは表皮細胞の膜電位がヒレの形態に影響することが示されたが、そのメカニズムはほとんどわかっていない。本研究では、この機構の解明を目指し、膜電位の機能をより直接的に解析するための手法の確立に取り組んでいる。現在、神経科学分野で広く利用されている光応答性の陽イオンチャネル、チャネルロドプシンを用いて表皮細胞の膜電位を人為的に操作することを試みている。表皮細胞にチャネルロドプシンを発現するトランスジェニックフィッシュを作成し、光照射下で飼育した。この操作により表皮細胞の膜電位は上昇していると推測されるが、その結果、ヒレの短縮が起こった。逆に、表皮細胞にカリウムチャネルを発現させて膜電位を人為的に低下させる操作を行ったところ、ヒレは長く伸長した。さらにこの2つを組み合わせることで、光条件を変えることによりヒレの伸長を任意に制御することにも成功した。今後はこの実験系を用いて、膜電位がヒレの形態を制御する分子メカニズムの詳細を明らかにしていきたい。表皮細胞にも神経細胞のように動的な電気的活動があるのだろうか?これを確かめるため、本研究では表皮細胞における膜電位動態を検出する観察系の確立にも取り組んでいる。まずは検出感度を最優先に考え、神経活動の検出によく使われる細胞内カルシウムレポーターGCaMPを用いて間接的な検出を試みた。表皮細胞にGCaMP6sを発現するレポーターフィッシュにおいて、表皮細胞内のカルシウム濃度が短時間に激しく変動していることが観察された。今後は、膜電位動態をより直接的に検出するために、各種膜電位レポータータンパク質を用いて観測に取り組む予定である。
Previous studies have shown that the membrane potential of epidermal cells is affected by morphology. This study aims to clarify the mechanism of membrane potential and establish the method of membrane potential function. Now, neuroscience is divided into two parts: the use of light and light in the production of cells, cells and cells, and the use of artificial operation of the membrane potential of epidermal cells. Epidermal cells were cultured under light irradiation. The membrane potential of epidermal cells increased due to this operation, and it was estimated that the membrane potential of epidermal cells decreased due to this operation. In the reverse direction, the epidermal cells were developed and the membrane potential was artificially lowered. 2. The light conditions are changed, and the extension is controlled. In the future, this practical system will be used to clarify the details of the molecular menu that controls the changing shape of membrane potential. Epidermal cells, nerve cells, electrical activity, etc. In this study, we investigated the membrane potential dynamics of epidermal cells and the establishment of an observation system. The highest priority is to detect the activity of the brain, and to detect the activity of the brain. The expression of GCaMP-6s in epidermal cells was observed during a short period of time. In the future, membrane potential dynamics can be directly detected, and various membrane potentials can be measured and determined.

项目成果

期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
魚類ヒレ骨の分節パターンを制御する生体電気シグナル
控制鱼鳍骨节段模式的生物电信号
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    若松義雄;金輝;鈴木久仁博;荒巻 敏寛
  • 通讯作者:
    荒巻 敏寛
Bioelectrical size regulation of bones and appendages in zebrafish
斑马鱼骨骼和附肢的生物电尺寸调节
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Uriu K;Morelli LG.;佐野浩子;田中真仁,祐村惠彦;李 知英;Toshihiro Aramaki
  • 通讯作者:
    Toshihiro Aramaki
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荒巻 敏寛其他文献

Modeling the tripartite synapse.
建模三方突触。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Kuroda Junpei;Itabashi Takeshi;Iwane Atsuko H.;Aramaki Toshihiro;Kondo Shigeru;Toshihiro Aramaki;荒巻 敏寛;Toshihiro Aramaki;Erik De Schutter
  • 通讯作者:
    Erik De Schutter

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  • DOI:
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  • 发表时间:
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
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転写因子RP58による階層的分化制御メカニズムの解明
阐明转录因子RP58的层级分化控制机制
  • 批准号:
    25840084
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 2.75万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

相似海外基金

Multiple cell membrane potential measurement by a random-scan two-photon microscope
通过随机扫描双光子显微镜测量多细胞膜电位
  • 批准号:
    26640016
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 2.75万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
液晶の電気光学効果を直接利用した細胞膜電位測定技術の開発
开发直接利用液晶电光效应的细胞膜电位测量技术
  • 批准号:
    17700408
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 2.75万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
超高感度磁気センサを用いた細胞膜電位計測システムの構築
超灵敏磁传感器细胞膜电位测量系统的构建
  • 批准号:
    17650136
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 2.75万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Exploratory Research
第二高調波発生による生体組織内部の細胞膜電位計測
通过二次谐波产生测量生物组织内的细胞膜电位
  • 批准号:
    04J08038
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 2.75万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
神経細胞膜電位の伝搬と相互作用を扱う電子界解析に関する基礎的研究
处理神经元膜电位传播和相互作用的电子场分析基础研究
  • 批准号:
    10878147
  • 财政年份:
    1998
  • 资助金额:
    $ 2.75万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Exploratory Research
抗癌剤の細胞膜電位修飾効果における細胞外マトリックスの果たす機能の解明
阐明细胞外基质在抗癌药物细胞膜电位修饰作用中的作用
  • 批准号:
    05671204
  • 财政年份:
    1993
  • 资助金额:
    $ 2.75万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
細胞膜電位によるポケット内多形核白血球貧食能の評価
利用细胞膜电位评价袋型多形核白细胞贫血吞噬作用
  • 批准号:
    04671153
  • 财政年份:
    1992
  • 资助金额:
    $ 2.75万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
細胞膜電位活動の光学的リアルタイム多チャンネル測定システム
细胞膜电位活性光学实时多通道测量系统
  • 批准号:
    62211006
  • 财政年份:
    1987
  • 资助金额:
    $ 2.75万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Special Project Research
懸濁系における小腸上皮細胞膜電位の蛍光ポテンシャルプローブ法による解析
荧光电位探针法分析悬浮体系中小肠上皮细胞膜电位
  • 批准号:
    58770070
  • 财政年份:
    1983
  • 资助金额:
    $ 2.75万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
膵β細胞膜電位によるインシュリン分泌機構の解析
基于胰腺β细胞膜电位分析胰岛素分泌机制
  • 批准号:
    57771594
  • 财政年份:
    1982
  • 资助金额:
    $ 2.75万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
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