神経回路におけるタンパク合成モニタリング法の開発と応用

神经回路蛋白质合成监测方法的开发及应用

• 批准号: 19021009
• 负责人: 奥野 浩行
• 金额: $ 2.43万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19021009/
• 关键词: 脳・神経; シナプス; 遺伝子発現; 蛍光ラベル; タンパク翻訳制御; シナプス可塑性; 神経活動; 部位特異的蛍光ラベル法; 新規タンパク合成

局在タンパク翻訳は細胞局所のシグナル伝達を効率化し、細胞内情報の保持・統合・読み出しを制御し、細胞外変化に適応するために重要な役割を果たしていると考えられる。特に神経細胞において局所タンパク翻訳はシナプスの機能修飾など神経の機能に深く関与しており、この機構を明らかにすることは神経細胞の恒常性・可塑性および疾患メカニズムの解明のため重要である。本研究は、神経細胞における局所タンパク翻訳を可視化・定量する方法を確立し、また、シナプス刺激により任意のタンパク発現を制御することを目的とする。本年度はこれまでの成果を基に、以下の発展を得た。1. 部位特異的タンパク蛍光ラベル法を用いた新規タンパク合成検出プローブの改良を行い、よりシグナル・ノイズ比の高いプローブを作成した。2. 新規のタンパク蛍光ラベル基質開発の共同研究を行い、シグナル検出感度を高めた。3. 神経活動依存的な遺伝子発現制御エレメントを利用した遺伝子活性化プローブを開発し、(1)蛍光タンパクや発光タンパクの合成を単一神経細胞においてリアルタイムで観察する系の構築に成功した。また、(2)このプローブをレンチウイルスベクターに挿入し、この組換えウイルスのインビボ感染法させることにより個体動物の大脳おいて活動依存的なタンパク合成の検出に成功した(Kawashima et.al., PNAS, 2009)。

In order to improve the efficiency of cellular communication, the integration of intracellular information, the regulation of extracellular communication, and the improvement of cellular communication efficiency, it is necessary to study the effects of cellular communication. In particular, the functional modification of the neurocellular structure, the deep relationship between the neurocellular structure and the neurocellular structure, and the importance of neurocellular constancy, plasticity, and disease resolution. The aim of this study is to establish a method for visualizing and quantifying the effects of brain stimulation on the development of brain cells. This year's achievements are based on the following achievements: 1. The site-specific light source method is used to improve the quality of the product. 2. The new regulation is aimed at improving the sensitivity of the new system. 3. (1) The successful construction of a system for the detection of gene activation in a single neuron by the synthesis of a gene dependent on the activity of the neuron. (2) Successful identification of individual animal's large activity dependent species (Kawashima et.al., PNAS, 2009)。

项目成果

A synaptic activity-responsive element in the Arc/Arg3. 1 promoter essential for synapse-to-nucleus signaling in activated neurons

Arc/Arg3 中的突触活动响应元件。

• 发表时间: 2009
• 期刊: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 106
• 作者: Kawashima T;Okuno H;Nonaka M;Adachi-Morishima A;Kyo N;Okamura M;Takemoto-Kimura S;Worley PF;Bito H.
• 通讯作者: Bito H.

Critical genomic sequences for synaptic activity-dependent expression of the Arc gene

Arc 基因突触活性依赖性表达的关键基因组序列

• 发表时间: 2008
• 作者: Okuno;H
• 通讯作者: H

シナプス機能とPSD構築を制御する分子機構

控制突触功能和 PSD 构建的分子机制

• 发表时间: 2008
• 期刊: 蛋白質核酸酵素 53
• 作者: 尾藤晴彦;野中美応;布施俊光;藤井哉;竹本-木村さやか;奥野浩行
• 通讯作者: 奥野浩行

Synaptic activity-dependent regulation of neuronal immediate early gene Arc/Arg3.1

神经元立即早期基因 Arc/Arg3.1 的突触活动依赖性调节

• 发表时间: 2008
• 作者: Hirai H;Miyazaki T;Kakegawa W;Matsuda S;Mishina M;Watanabe M;Yuzaki M;Dkuno H
• 通讯作者: Dkuno H

可塑性関連遺伝子Arcの活動依存的発現調節を担うゲノムエレメントの同定

负责可塑性相关基因 Arc 的活性依赖性表达调节的基因组元件的鉴定

• 发表时间: 2008
• 作者: Fukaya M.Hayashi;Y.;Watanabe;M.;奥野浩行
• 通讯作者: 奥野浩行