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転写因子ＣＲＥＢ活性のｉｎ　ｖｉｖｏ動態可視化による、長期記憶形成の機序解明

通过转录因子 CREB 活性的体内动态可视化阐明长期记忆形成的机制

基本信息

批准号：
18J12617
负责人：
横山達士
金额：
$ 1.22万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J12617/
关键词：
神経科学 CREB 脳・神経

项目摘要

長期記憶獲得の機序において、細胞内シグナルの活性化が重要であることが知られている。神経活動によってカルシウム下流の細胞内シグナルが活性化され、転写因子CREBがリン酸化されることで、神経活動依存的に遺伝子を発現した細胞に、記憶の痕跡が残ることが示唆されている。よって、マウス生体内において、神経活動と細胞内シグナル活性化の動態と相互作用を同時に可視化する技術は、記憶形成メカニズムの解明に有用であると考えられる。近年のカルシウムプローブの改良により、数百から数千個の神経細胞の活動を一度に可視化できるようになってきている。しかし、カルシウムシグナルと同時に可視化可能な、マウス脳において単一細胞レベルで細胞内シグナルを検出できるプローブはほとんどない。よって本研究では、CREBに着目し、その蛍光プローブの開発と特徴づけを目指した。昨年度は、CREBリン酸化プローブの構築と検定を行った。コンストラクトをデザインし、最適化のためのスクリーニングを実施し、蛍光変化が最良であったものをXCREB-Gと名付けた。精製タンパクや培養神経細胞を用いて、XCREB-Gの蛍光変化が、CREB-Ser133のリン酸化に依存していることを確認した。本年度では、生きたマウスの1次視覚野第2/3層の細胞にXCREB-Gを発現させ、二光子励起顕微鏡で観察した。一度のイメージングにより数百個の細胞からシグナルを検出し、視覚刺激に応答してCREBリン酸化を起こす細胞集団を検出した。更に、神経活動とCREBリン酸化を、in vivoで同時に可視化する実験を行った。XCREB-Gと共に、赤色カルシウムセンサーであるXCaMP-Rを発現させ、二光子励起顕微鏡で2色同時に観察した。方位選択性神経細胞において、視覚刺激へのカルシウム応答とCREBリン酸化応答を同時に可視化し、それぞれのパターンの間の規則性を解明した。

The mechanism of long-term memory acquisition and the activation of intracellular cells are important. The activation of the cellular system downstream of the neurologic system, the activation of CREB, the development of neurologic activity-dependent genes in the cellular system, and the retention of memory traces In vivo, the dynamics and interactions of neural activity and intracellular activation are visualized simultaneously. In recent years, the activity of hundreds of thousands of neurons has been visualized. In addition to the above, we can also visualize the possible changes in the cellular environment. This study is aimed at exploring the development characteristics of CREB. Last year, CREB released the acid to build a fixed line. The best way to optimize the quality of the products is to optimize the quality of products. To confirm the dependence of XCREB-G and CREB-Ser133 on the purification of cultured neurons This year, XCREB-G was discovered in the cells of the second and third layers of the field, and the two-photon excitation microscope was observed. The cell population is estimated to be hundreds of cells at a time when visual stimulation is needed. More information about the activities of CREB in vivo XCREB-G, red, XCaMP-R, two-photon excitation, two-color simultaneous detection The orientation of selective neurons, visual stimulation, and response to CREB stimulation are simultaneously visualized and the regularity of the responses is clarified.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Rational engineering of an intensiometric, genetically encoded, indicator for quantifying CREB phosphorylation events in vivo.

用于量化体内 CREB 磷酸化事件的强度测定、基因编码指示剂的合理工程。

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
T. Yokoyama;M. Inoue;Y. Kondo;M. Sakamoto;H. Fujii;H. Bito.
通讯作者：
H. Bito.

転写因子CREBリン酸化のin vivo可視化蛍光プローブ開発

开发用于体内转录因子 CREB 磷酸化可视化的荧光探针

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
Inoue M;Takeuchi A;Manita S;Horigane S-i;Sakamoto M;Kawakami R;Yamaguchi K; Otomo K;Yokoyama H;Kim R;Yokoyama T;Takemoto-Kimura S;Abe M;Okamura M;Kondo Y;Quirin S;Ramakrishnan C;Imamura T;Sakimura K;Nemoto T;Kano M;Fujii H;Deisseroth;西坂涼;横山達士　井上昌俊　伊藤拓也　近藤弥生　坂本雅行　藤井哉　尾藤晴彦
通讯作者：
横山達士　井上昌俊　伊藤拓也　近藤弥生　坂本雅行　藤井哉　尾藤晴彦

In vivo CREB imaging using an intensiometric indicator.

使用强度指示剂的体内 CREB 成像。