Visualization of mesoscopic brain dynamics using novel fluorescence probes

使用新型荧光探针实现介观脑动力学的可视化

• 批准号: 24750155
• 负责人: ASANUMA Daisuke
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-24750155/
• 关键词: 蛍光イメージング; 蛍光プローブ; 脳機能; カルシウム; 神経活動; カルシウムシグナル

To reveal how neurons communicate with each other in neural networks of the brain, it is essential to develop imaging methods for selectively visualizing cellular activities in cell groups of interest. Here, I have constructed two such cell-type selective imaging methods by developing small-molecular fluorescence probes which are functionalized in target cells using genetic engineering techniques. (i) Method to visualize cell-selective calcium dynamics. I have developed calcium ion imaging probes which are functionalized by reporter enzyme and, using the optimal probe, have successfully visualized calcium dynamics in a cell-selective manner. (ii) Method to visualize synaptic transmission dynamics. I have developed acidic-pH-activatable probes which can monitor synaptic vesicle release by being conjugated to neural protein of interest using HaloTag labeling technology and, with the optimal probe, have successfully visualized neural activities.

为了揭示神经元如何在大脑的神经网络中相互通信，必须开发成像方法，以选择性地可视化感兴趣的细胞群中的细胞活动。在这里，我已经构建了两个这样的细胞类型选择性成像方法，通过开发小分子荧光探针，其功能化的靶细胞，使用基因工程技术。(i)细胞选择性钙动力学可视化方法。我已经开发了钙离子成像探针，其功能化的报告酶，并使用最佳的探针，已成功地可视化钙动力学的细胞选择性的方式。(ii)方法来可视化突触传递动力学。我已经开发了酸性pH可激活的探针，其可以通过使用HaloTag标记技术与感兴趣的神经蛋白缀合来监测突触囊泡释放，并且使用最佳探针，成功地可视化了神经活动。

项目成果

生体内酸性pHを検出する新規蛍光プローブの開発と応用

新型荧光探针检测活体酸性pH值的开发与应用

• 发表时间: 2012
• 作者: 浅沼大祐,高岡洋輔;並木繁行;長野哲雄;浦野泰照;廣瀬謙造
• 通讯作者: 廣瀬謙造

Acidic-pH-Activatable Fluorescence Probes for Visualizing Exocytosis Dynamics

• DOI: 10.1002/anie.201402030
• 发表时间: 2014-06-01
• 期刊: ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
• 影响因子: 16.6
• 作者: Asanuma, Daisuke;Takaoka, Yousuke;Hirose, Kenzo
• 通讯作者: Hirose, Kenzo

エキソサイトーシスのダイナミクスを可視化する酸性環境検出蛍光プローブ

酸性环境感应荧光探针可视化胞吐作用动态

• 发表时间: 2012
• 作者: 浅沼大祐,高岡洋輔;並木繁行;長野哲雄;浦野泰照;廣瀬謙造
• 通讯作者: 廣瀬謙造

酸性環境検出蛍光プローブによるエキソサイトーシスダイナミクスの可視化

使用酸性环境感应荧光探针观察胞吐动力学

• 发表时间: 2013
• 作者: 浅沼大祐,高岡洋輔;並木繁行;長野哲雄;浦野泰照;廣瀬謙造
• 通讯作者: 廣瀬謙造

エキソサイトーシスダイナミクスを可視化する酸性環境検出蛍光プローブ

酸性环境感应荧光探针可可视化胞吐动力学

• 发表时间: 2013
• 作者: 浅沼大祐,高岡洋輔;並木繁行;長野哲雄;浦野泰照;廣瀬謙造
• 通讯作者: 廣瀬謙造