权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

活動性の高いニューロンへの光穿孔による選択的遺伝子導入

通过光穿孔选择性基因转移到高度活跃的神经元中

基本信息

批准号：
25640007
负责人：
狩野方伸
金额：
$ 2.5万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2014-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-25640007/
关键词：
神経科学生理学脳・神経ニューロンシナプス

项目摘要

生きた動物個体の脳において、活動性の高い神経細胞に光を用いて自由に遺伝子導入できる技術を開発することが本研究の目的である。In vivoカルシウムイメージングによって同定された活動性の高いニューロンに、フェムト秒パルスレーザーを用いて細胞膜の光穿孔を行うことで、広い範囲（500ミクロン四方）に分布するニューロン一つ一つに独立に外来遺伝子を導入することを可能にする。これまでに、マウス個体脳において光穿孔を行うための条件検討を開始した。蛍光色素を脳内の細胞外領域に注入し、個々のニューロンの近傍で光照射を行い、細胞内に蛍光色素が取り込まれるかどうかで光穿孔を確認した。脳内の様々な深さにおいて、光穿孔に必要なレーザー強度、パルス幅、繰り返し頻度について検討を行った。皮質の表面近傍では光穿孔が可能であることは確認されたが、さらに深層のニューロンに光穿孔を行うための条件検討が必要であることが判明した。また、活動性の高いニューロンを同定するためのin vivoカルシウムイメージングの感度を向上させ、効率を高めるために、新規の高感度カルシウム感受性指示薬について、脳スライス標本およびマウス生体内でその特性を検討した。その結果、マウス生体内においても１発の活動電位で起こるカルシウム濃度変化を高いS/N比で検出するできることが確認された。さらに、活動性の高い神経細胞の活動を長期にわたって観察し、かつ、光による活動操作を行うために必要なカルシウムセンサータンパク質やチャネルロドプシンなどの分子を、光穿孔によって導入するためのプラスミドを作製した。

The aim of this study is to develop a new technology for the introduction of free genes into human brain cells with high levels of activity and activity. In vivo cell membrane photoperforation is possible in vivo, in vivo, in vivo. This is the first time I've ever seen a woman. Photochrome is injected into the extracellular domain of the cell, and the photochrome is injected into the cell. The intensity, amplitude and frequency of light penetration are discussed in detail. Cortical surface photoperforation is possible, but not confirmed. Deep photoperforation is necessary. The sensitivity and efficiency of the new sensitivity indicator are discussed. The sensitivity indicator is also discussed. As a result, the activity potential generated by the enzyme in vivo was determined by the concentration of the enzyme and the S/N ratio. In addition, the activity of high activity neurons is monitored for a long time, and the activity of light is controlled by the necessary factors such as molecular weight and photoperforation.