シナプス可塑性の基盤となるカルシウムシグナルの可視化

突触可塑性钙信号的可视化

• 批准号: 16F16712
• 负责人: 宮脇 敦史
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-07-27 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16F16712/
• 关键词: Fluorescent protein; FRET; LTP; N-WASP; Calcium signalling; Long term potentiation; Biosensors; Protein engineering

シナプスにおける伝達効率の長期的変化の1つの形態としてLTP (long term potentiation)がある。LTPによりシナプス伝達効率が上昇するに伴い、シナプスの体積が大きくなることが知られている。そのメカニズムとして細胞骨格（アクチン繊維）が再構成されることが報告されている。 LTPを誘導する刺激が入ると、(1) シナプス内のカルシウムイオン濃度の上昇、(2) CaMKII (calcium-calmodulin-dependent kinase type II)の活性化、(3) CaMKIIによるRho1タンパク質の活性化、(4) アクチン繊維ネットワークの再構成、が順次起こるとされている。しかしながら、この過程の時空間的動態は未解明である。本課題では、(3)から(4)を媒介するN-WASPの活性化に注目した。まず、N-WASPの活性を可視化するためFRETプローブ（N-WASP intramolecular sensorsおよびN-WASP/Arp2-3 inter-molecular sensors）の開発に取り組んだ。多くのプローブの作製と培養細胞を用いたスクリーニングを繰り返し、N-WASP活性化刺激に対して高い応答を示すプーブを得ることに成功した。本プローブ群を用いたLTP誘導時のN-WASP活性化の可視化解析は、京都大学医学部（林康紀研究室）にて行った。脳スライスにプローブを導入し、LTPを誘導した際のN-WASP活性化の時空間パターンを蛍光寿命顕微鏡FLIMを用いて検討した。LTPのトリガーとなるカルシウムイオン濃度変化からN-WASP活性変化、アクチン繊維変化、スパインの形態変化を包括的に解析することに成功した。N-WASPセンサーの開発と改良により、in vivoにおける神経シグナル伝達の理解促進が期待される。

This is due to the long-term change of LTP (long term potentiation) rate. On the LTP, please tell me that you have a partner and a partner, and that you are not aware of the situation. Please tell me that you have a cell lattice and then change it into a report. The LTP guidance induces stimulation, (1) exposure, (2) CaMKII (calcium-calmodulin-dependent kinase type II) activation, (3) CaMKII activation, (4) Rho1 activation, and (4) reactivation. The status of the monitoring and filtering process time space is not clear. In this topic, (3) (4) Media N-WASP is active and noticeable. The activity of N-WASP and N-WASP intramolecular sensors can be used to access the data of FRET N-WASP/Arp2-3 inter-molecular sensors. The cells were incubated with multiple agents and activated by N-WASP. The response was successful. In this study, we use the real-time LTP activation assay (N-WASP activation analyzer) and the Department of Medicine of Kyoto University (Lin Kangfu Research Laboratory) to analyze the activity of N-WASP. You need to know that the N-WASP is active, and that the LTP directs you to activate the N-WASP, to use the micro-FLIM, and to use the optical lifetime microphone. The LTP activity is changed, the N-WASP activity is changed, the shape is changed, and the resolution is included in the configuration. N-WASP has made efforts to improve the quality of life, and the god of in vivo has realized how to understand and promote expectations.

项目成果

Development of FRET-based biosensors to monitor the activity of actin regulators in dendritic spines

开发基于 FRET 的生物传感器来监测树突棘中肌动蛋白调节剂的活性

• 发表时间: 2018
• 作者: Geslin E.;Lekieffre C.;Nardelli P.;Maire O.;Barras C.;Schweizer M.;Thibault de Chanvalon;Langlet D.;A. Meibom;Metzger E.;Morgane Rosendale
• 通讯作者: Morgane Rosendale