細胞内シグナル伝達分子光操作ツールの開発

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研究目的 : 光(レーザー光)によってミリ秒レベルとマイクロメートルレベルの高時空間分解能でシナプス長期増強を誘発することが可能なCaMKIIシグナル分子(photo-activatable CaMKII, paCaMKII)を遺伝子工学的に開発し、さらに、この分子を用いて、様々な時空間的パターンでシナプスを活性化したときの細胞応答を電気生理学的に計測して、神経細胞が応答する際に必要なシナプスからの入力パターンを明らかにする。研究方法 : 昨年開発を報告したCaMKIIシグナル分子について、現在さらなる改良を行っている。これにあたって、作業を効率化するために、二光子蛍光寿命イメージング顕微鏡による観察を行うことにした。さらに解析を効率化するために、解析ソフトウェアの自動化による効率化を進めた。1. タイムラプスイメージの処理を自動化する為、フィッティングを自動化した。2. ROI(関心領域)番号の選択をプルダウンメニューからプッシュボタンとした。プッシュボタンのカラーをROIが選択されている番号の色を変えることにより、何番が選択されているか判るようにした。3. 選択解除した番号を詰める機能を増やす等、機能を増やすことにより、効率化をはかった。これらの改善により、解析にかかる時間が10倍短縮することができた。結果 : 二光子蛍光寿命イメージングデータの解析の自動化を進めることにより、光応答性CaMKIIシグナル分子の特性のよいものを速く開発できるようになり、当初の目的を達成できる環境が整のった。