脳内1細胞FRETイメージングによる神経極性研究

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本研究の目標は、神経発生過程におけるカスパーゼの活性化変動を、脳内の1神経細胞で検出することである。昨年度(平成19年度)は、ショウジョウバエ成体脳においてFRETを用いたカスパーゼ活性化検出プローブ:SCATを発現させFRETの解消パターン検出を試みたが、定量的な解析に耐えうる結果を得られなかった。その後も、SCATプローブの最適化、検出系の改良などを精力的に行ったが、SCATプローブを用いての(生体内)神経繊維におけるカスパーゼ活性化検出は困難であった。このような状況を踏まえ、今年度は、カスパーゼが活性化している神経細胞の同定を「PARP-Venus (Nat Neurosci. 9. 1234-6, 2006)」を用いて行った。PARP-Venusは、神経繊維などの細い細胞突起などでもカスパーゼの活性化を検出する事ができるプローブとして開発された。すべての神経細胞に発現するELAV-Ga14ドライバーを用いてPARP-Venusを強制発現し、生体内神経細胞におけるカスパーゼの活性化パターンを、胚期、幼虫期、蛹期、成虫期において解析したところ、特に成虫脳において興味深いカスパーゼ活性化パターンを見いだすことに成功した。例えば、羽化直後と加齢した成虫脳において、それぞれ特異的な神経細胞でカスパーゼは活性化していた。今後は、この時期・細胞種特異的なカスパーゼの活性化パターンの生理学的意義について迫る予定である。また、SCATプローブを用いた「脳神経細胞内カスパーゼの動的変化」についても引き続き解析を行っていく予定である。