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2011年1月11日 (火)

超高感度のCa2+センサーの開発に成功

超高感度のCa2+センサーの開発に成功
03 December 2010
Research Highlights

詳細は、リンクを参照して下さい。
この情報も少し古くてすみません。

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 蛍光タンパク質Ca2+センサーが改良され、
生きている動物の脳の神経活動を高感度で
追跡可能に

 蛍光タンパク質Ca2+センサーYC-Nano
により、タマホコリカビ細胞の凝集時に
生じるシグナルに対応するCa2+濃度変化の
波を可視化することができる。

 また、マウス大脳皮質錐体細胞の活動電位
を優れたシグナル-ノイズ(S/N)比で検出
できる。

 ニューロンからニューロンへと
電気シグナルが伝達される際、個々の
ニューロン内のカルシウムイオン(Ca2+)
濃度は大きく変化する。
 この変化は神経活動をリアルタイムで
追跡するうえで有用な指標となるため、
遺伝子にコードされていて特定の細胞に
選択的に発現させることができる
蛍光タンパク質Ca2+センサーが複数開発
されている。

 一般に、このようなセンサーは試験管内
の実験では機能するものの、生きた動物個体
ではあまり有用ではない。
 北海道大学の永井健治教授と理研脳科学
総合研究センター(埼玉県和光市)の
御子柴克彦チームリーダー(TL)の
グループは、Ca2+親和性の高いセンサー
であれば問題が改善されるのではないかと
考えた。
 しかし、その試みはリスクを伴うもので
あった。
 「一般に、Ca2+親和性の極端に高い
センサーでは、Ca2+恒常性が乱されて細胞の
生存率が低下してしまう上、静止状態のCa2+
濃度でセンサーが飽和してしまいシグナル
変化を示さない、と考えられていたから
です」と、永井教授と御子柴TLは語る。

 「このような観点からすると、我々の
アプローチは全く常識に反するもの
でした。」

 上記の懸念にも関わらず、永井教授の
研究チームが新しく開発したYC-Nanoという
センサーは極めて有用であることが判明
した1。

 御子柴TLは、「YC-Nanoは特定の
ニューロンに長期間にわたって安定的に
発現させることができるので、生きた
動物個体において長期的イメージングを
行なうことにより、学習、脳の発生・
発達、脳疾患の基礎となる神経ネットワーク
活動の変化を解析することが可能になると
期待しています」と展望を語っている。
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このCa2+センサーによって、脳疾患も含めて、
脳の理解がいっそう深まることを期待して
います。

生きた脳の活動を解析できるとは素晴らしい。
早く新しい成果がでないかな?

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