発達期中枢神経系シナプスの選択的強化・除去過程のリアルタイムイメージング

发育中的中枢神经系统突触选择性强化和去除过程的实时成像

• 批准号: 21650094
• 负责人: 狩野 方伸
• 金额: $ 1.98万
• 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: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21650094/
• 关键词: ニューロン; シナプス; 神経回路; 蛍光タンパク質

本研究では、登上線維-プルキンエ細胞シナプスの選択的強化・除去がどのように進行するのかを直接解明することを目指し、新たなリアルタイムイメージング方法を開発する。昨年度、延髄細胞の軸索やプルキンエ細胞を蛍光タンパクの発現により可視化する方法を最適化した。また、3種類の蛍光シグナルを検出できるようにレーザーなど顕微鏡の改良を行った。本年度は、(1)3種類の蛍光タンパク質(BFP,GFP,Tomato)の組み合わせ発現により、細胞や線維を多くの別々の色で、生きたまま染色する方法を確立した。さらに、(2)それらの生きた細胞、線維を長期的に観察できる実験系の確立を目指し、標本を浸す液やその液に送る気体などに関して、条件検討を行った結果、顕微鏡下で、温度とpHを制御した状態で、細胞や線維を1日以上経時的に観察できるシステムを開発した。このように、複数の生きた細胞や線維を同時にかつ区別して、1日以上リアルタイムで観察できる実験系がほぼ確立できた。残された課題は、蛍光タンパク質を任意の細胞に発現させる方法の開発である。プルキンエ細胞へは特異的なプロモーター(L7)を使用すれば可能だが、登上線維は適したプロモーターがない。新規プロモーターの探索あるいはプルキンエ細胞からシナプスを介して逆行的に遺伝子を登上線維に輸送する方法の開発を必要とする。このことが達成されれば、登上線維、プルキンエ細胞のリアルタイムイメージングを行うことができ、登上線維-プルキンエ細胞シナプスの選択的強化・除去の実体を解明することが可能となる。さらにこれらの方法は、脳内で起こる様々な現象に応用することが可能であり、多くの研究に貢献できることが期待される。

This study で は, on line d - プ ル キ ン エ cells シ ナ プ ス の sentaku strengthening, remove が ど の よ う に for す る の か を directly interpret す る こ と を refers し, new た な リ ア ル タ イ ム イ メ ー ジ ン グ method を open 発 す る. Last year, delay marrow cells の axon や プ ル キ ン エ cells を 蛍 light タ ン パ ク の 発 now に よ り visualization す を る method optimization し た. ま た, 3 species の 蛍 light シ グ ナ ル を 検 out で き る よ う に レ ー ザ ー な ど 顕 micromirror の improved line を っ た. は this year, (1) 3 kinds の 蛍 light タ ン パ ク mass (BFP, GFP, Tomato) の group み close わ せ 発 now に よ り や, cells line more than d を く の don't 々 の color で, raw き た ま dyeing す ま る method を establish し た. さ ら に, (2) そ れ ら の raw き た cells, line d を long-term に 観 examine で き る be 験 を refers is の established し, specimen を leaching liquid す や そ の liquid に send る 気 body な ど に masato し beg を line っ て, condition 検 た result, 顕 micro mirror で と pH and temperature を suppression し た state で や, cells line more than 1 d を 経 when に 観 examine で き る シ ス テ ム を open 発 し Youdaoplaceholder0. こ の よ う に, plural の き や line d を た cells as に か つ difference し て, more than 1 リ ア ル タ イ ム で 観 examine で き る be 験 department が ほ ぼ establish で き た. The remaining された project された, 蛍 light タ <s:1> パ パ <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> cell に development させる method <e:1> development である. プ ル キ ン エ cells へ は specific な プ ロ モ ー タ ー (about) を use す れ ば may だ が, on line d は optimum し た プ ロ モ ー タ ー が な い. New rules プ ロ モ ー タ ー の explore あ る い は プ ル キ ン エ cells か ら シ ナ プ ス を interface し て に of retrograde 伝 を son on line d に conveying す る method の open 発 を necessary と す る. こ の こ と が reached さ れ れ ば, on line d, プ ル キ ン エ cells の リ ア ル タ イ ム イ メ ー ジ ン グ を line う こ と が で き, on line d - プ ル キ ン エ cells シ ナ プ ス の sentaku strengthening, remove の be body を interpret す る こ と が may と な る. さ ら に こ れ ら の way は, inside 脳 で こ る others 々 な phenomenon に 応 with す る こ と が may で あ り, multiple く の に contribution で き る こ と が expect さ れ る.

项目成果

Neuronal Protease-Activated Receptor 1 Drives Synaptic Retrograde Signaling Mediated by the Endocannabinoid 2-Arachidonoylglycerol

• DOI: 10.1523/jneurosci.6000-10.2011
• 发表时间: 2011-02-23
• 期刊: JOURNAL OF NEUROSCIENCE
• 影响因子: 5.3
• 作者: Hashimotodani, Yuki;Ohno-Shosaku, Takako;Kano, Masanobu
• 通讯作者: Kano, Masanobu

The Endocannabinoid 2-Arachidonoylglycerol Produced by Diacylglycerol Lipase α Mediates Retrograde Suppression of Synaptic Transmission

• DOI: 10.1016/j.neuron.2010.01.021
• 发表时间: 2010-02-11
• 期刊: NEURON
• 影响因子: 16.2
• 作者: Tanimura, Asami;Yamazaki, Maya;Kano, Masanobu
• 通讯作者: Kano, Masanobu

Adenosine Al receptor regulates mGluR1 signaling and LTD in cerebellar Purkinje cells.

腺苷 A1 受体调节小脑浦肯野细胞中的 mGluR1 信号传导和 LTD。

• 发表时间: 2009
• 作者: 橋本谷祐輝;少作隆子;谷村あさみ;狩野方伸;Kamikubo Y
• 通讯作者: Kamikubo Y

Involvement of NMDAR 2 A tyrosine phosphorylation in depression-related behavior

• 发表时间: 2009
• 作者: S. Taniguchi;A. Tanimura;Y. Kiyama;T. Tezuka;A. M. Watabe;Norikazu Katayama;Kazumasa Yokoyama;Takeshi Inoue;Hiroko Izumi‐Nakaseko;S. Kakuta;K. Sudo;Y. Iwakura;H. Umemori;Takafumi Inoue;N. Murphy;K. Hashimoto;M. Kano;T. Manabe;Tadashi Yamamoto

Translocation of the Strongest climbing fiber to Purkinje cell dendrites after synaptic competition on the soma in developing cerebellum.

在发育小脑的体细胞上发生突触竞争后，最强的攀爬纤维易位至浦肯野细胞树突。

• 发表时间: 2009
• 作者: Motoyama;H.;Dome Fuji Ice Core Project members;Hashimoto K
• 通讯作者: Hashimoto K