次世代シナプスモデルを用いた発達期プレシナプスの選択的強化・除去機構の研究

利用下一代突触模型研究发育前突触的选择性强化和去除机制

• 批准号: 12J06287
• 负责人: 江川 遼
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J06287/
• 关键词: 軸索刈込; オプトジェネティクス; 軸索トレーシング; ニワトリ胚; 毛様体神経節; カルシウムイメージング; Brainbow

ニワトリ毛様体神経節におけるプレシナプスの発達過程は、ブートン状から杯状に成熟するシナプス前終末の選択過程と、それ以外の余分なシナプス前終末および軸索側枝の除去過程に大別できる。本研究では、プレシナプス特異的な最先端の光遺伝学プローブの導入と関連分子の過剰発現・機能阻害を通じて選択的強化・除去過程の分子機構の解明を目指すとともに、その病態生理学的な側面についても検討を行うことを目的とする。採用第2年度目である25年度は、プレシナプスニューロンの形態的評価法を確立した。直径約700umの神経節内において密に絡み合った軸索走行を評価するには、1.サンプル調整、2.イメージング、3.トレーシング、4.定量解析という4ステップを踏む必要がある。1.については透明化試薬ScaleA2、まばら発現を実現させるThylSプロモーター、発現量を向上させるWPRE配列などを組み合わせることで最適化した。2.については2光子顕微鏡AIR MP+に高性能水浸対物レンズを組み合わせることで表面から裏面までの高精細な画像取得を実現した。3.・4.について、汎用性の高い商用ソフトは高額で特別研究員の研究費では購入できなかったが、複数のフリーウェアを組み合わせることで達成できた。現在これら一連の手法を用いて、軸索走行発達の定量解析を進めている。また、K^+チャネルKir2.1を導入し神経活動を低下させたところプレシナプス発達に異常が見られたことから、神経活動の影響についての解析も進めている。本実験系を用いた研究成果は、和文総説として商業誌に2報掲載された他、国際研究会にて1回、国内学会・研究会にて2回ポスター発表され、また国内研究会にて2回口頭発表された。このうち第45回東北生理談話会での口頭発表において、日本生理学会から東北日本生理科学奨励賞を授与された。

The process of development of the hair cell includes the selection process of the pre-mature terminal and the removal process of the axonal collateral. This study aims to provide guidance on the introduction of the most advanced photogenetic processes, the development of related molecules, the enhancement of functional barriers, the elucidation of molecular mechanisms for removal processes, and the investigation of the underlying mechanisms of pathological physiology. The evaluation method for the form of the second year and the 25th year is adopted. The diameter is about 700um, and the axial movement is evaluated. 1. The adjustment is carried out. 2. The adjustment is carried out. 3. The adjustment is carried out. 4. The quantitative analysis is carried out. 1. Transparency test ScaleA2. ThylS display, display quantity up WPRE configuration, combination and optimization 2. High performance immersion imaging with 2 photon micromirrors AIR MP+ 3.·4. High commercial software for general use, high research fees for special researchers, purchase of multiple software, combination of software Now, the quantitative analysis of the axial travel and the application of the continuous method are advanced. K^+, K^+, K +, K The research results of this system are published in two newspapers, one in the International Research Association, two in the National Research Association, and two in the National Research Association The 45th Tohoku Physiological Conference was held in Tokyo, Japan.

项目成果

プレシナプスの機能形態発達研究を加速させる次世代モデルシステムの確立(ポスター)

建立下一代模型系统，加速突触前功能和形态发育研究（海报）

• 发表时间: 2013
• 作者: Egawa;R.;Hososhima;S.;Hou;X.;Katow;H;S.;Ishizuka;T. Nakamura;H.;and Yawo;H.;吉武由彩;江川遼;吉武由彩;江川遼;吉武由彩;江川遼;江川遼;江川遼;江川 遼;江川 遼;江川 遼
• 通讯作者: 江川 遼

A novel platform for the study of presynaptic development, morphology and physiology which allows flexible gene manipulation in vertebrate neuronal circuit

一个用于研究突触前发育、形态和生理学的新平台，允许在脊椎动物神经元回路中进行灵活的基因操作

• 发表时间: 2012
• 作者: Egawa;R.;Hososhima;S.;Hou;X.;Katow;H;S.;Ishizuka;T. Nakamura;H.;and Yawo;H.;吉武由彩;江川遼;吉武由彩;江川遼;吉武由彩;江川遼;江川遼;江川遼;江川 遼;江川 遼;江川 遼;江川 遼;江川 遼
• 通讯作者: 江川 遼

光遺伝学的に誘起された杯状シナプス前終末小胞体ストアからのCa2+放出

光遗传学诱导肾盏突触前末端内质网库释放 Ca2+

• 发表时间: 2013
• 作者: 江川遼;細島頌子;加藤秀理;石塚徹;八尾寛
• 通讯作者: 八尾寛

Optogenetic probing and manipulation of the calyx-type presynaptic terminal in the embryonic chick ciliary ganglion.

• DOI: 10.1371/journal.pone.0059179
• 发表时间: 2013
• 期刊: PloS one
• 影响因子: 3.7
• 作者: Egawa R;Hososhima S;Hou X;Katow H;Ishizuka T;Nakamura H;Yawo H
• 通讯作者: Yawo H

オプトジェネティクスによる細胞機能の光操作．

通过光遗传学对细胞功能进行光学操纵。

• 发表时间: 2014
• 期刊: 細胞
• 作者: Kensuke Oshita;Masayuki Itoh;Shingo Hirashima;Yoshihiro Kuwabara;Keiko Ishihara;Koichiro Kuwahara;Kazuwa Nakao;Takeshi Kimura;Kei-ichiro Nakamura;Kazuo Ushijima;Makoto Takanoa;江川遼，八尾寛
• 通讯作者: 江川遼，八尾寛