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Joint Researches

計画共同研究 2005年度

計画共同研究は、研究者の要請に基づいて生理学研究所が自らテーマを設定する。19年度までは、「遺伝子操作モデル動物の生理学的、神経科学的研究」と 「バイオ分子センサーと生理機能」の二つが行われた。20年度からは、「多光子励起法を用いた細胞機能・形態の可視化解析」と「位相差低温電子顕微鏡の医 学・生物学応用」が開始された。
計画共同研究は、研究者の要請に基づいて生理学研究所が自らテーマを設定する。今年度は、「遺伝子操作モデル動物の生理学的、神経科学的研究」と「バイオ 分子センサーと生理機能」の二つが行われた。20年度からは、「多光子励起法を用いた細胞機能・形態の可視化解析」と「位相差低温電子顕微鏡の医学・生物 学応用」が開始された。さらに21年度からは「マウス・ラットの行動様式解析」が開始された。いずれも現在最も高い関心を寄せられている領域であると同時 に、生理学研究所が日本における研究の最先端をいっている分野でもある。多くの共同研究の申請を期待している。

 

20年度から開始された2つの計画共同研究の詳細は、次の通りである。

「多光子励起法を用いた細胞機能・形態の可視化解析」

2子励起顕微鏡システムは、低侵襲性で生体および組織深部の微細構造および機能を観察する装置であり、近年国内外で急速に導入が進んでいる。しかし、安定 的な運用を行うためには高度技術が必要であるため、共同利用可能な機関は生理研が国内唯一である。現在、2台の正立(in vivo実験用)と2台の倒立(in vitro実験用)の2光子励起顕微鏡が安定的に稼動している。その性能は世界でトップクラスであり、レーザー光学系の独自の改良により、生体脳において 約1mmの深部構造を1 µm以下の解像度で観察できる性能を構築している。深部観察技術に関しては、科学技術振興機構の産学協同プロジェクトにおいて光学顕微鏡メーカーと共同開 発を行なった。また、生体内神経細胞のCa2+ 動態イメージング技術の確立および長時間連続イメージングのための生体固定器具の開発を行うとともに、同一個体・同一微細構造の長期間繰り返し観察技術の 確立を行った。

「位相差低温電子顕微鏡の医学・生物学応用」

永山國昭教授により生理学研究所で開発された位相差電子顕微鏡は、特に低温手法と組み合わせることで威力を発揮する。無染色の生物試料について生状態の構 造を1 nm分解能で観測可能である。過去数多くの部門内共同研究において、先端的な研究を拓いてきたが、その手法をさらに幅広い医学、生物学のフィールドで有効 利用できるよう、計画共同研究をスタートすることとした。対象は、受容体やチャネルなどの膜蛋白質、各種ウィルス、バクテリア全載細胞、そしてヒトの培養 細胞である。特に、生きた細胞中の分子過程の高分解能観察が生物機能につながる研究に期待したい。
21年度からは「マウス・ラットの行動様式解析」が開始された。
遺伝子改変動物を用いて、遺伝子と行動を直接関連づけられることが明らかとなってきた。このような研究においては多種類の行動実験を一定の方法に則って再 現性よく行うことが要求される。このような実験を各施設で独立して行うことは極めて困難であり、無駄が多い。生理学研究所では動物の行動様式のシステマ ティックな解析を全国の共同利用研究に供するために、行動・代謝分子解析センターに行動様式解析室を立ち上げた。この施設に日本におけるマウス行動学の権 威である宮川博士を客員教授として迎え、平成21年度から計画共同利用研究「マウス・ラットの行動様式解析」を開始した。平成21年度はまずマウスの解析 から行う。

2005年度採択表

No. 研究課題名 氏 名
1 容積センサーTweety Homolog/Maxi Anion Channel の生理的意義の検討 鈴木 誠
自治医科大・医
2 容積感受性C1-チャネルの候補蛋白質の機能解析 赤塚 結子
三重大・医
3 脂肪細胞の細胞容積・肥大化をモニターする分子機構の解析 河田 照雄
京都大院・農
4 Na+センサ蛋白質と生理機能 檜山 武史
基生研
5 低浸透圧感受機構の解明 富永 真琴
生理研
6 イノシトール三リン酸特異的蛍光プローグを用いた小脳プルキンエ細胞におけるPLC活性化の時間的制御の解明 森 泰生
京都大院・工
7 GFP一分子キャリブレーション法を利用したシナプス機能分子の絶対数の測定 岡部 繁男
東京医歯大院・医歯学総合
8 運動学習記憶に関連するシナプス微細形態の検索 永雄 総一
理化研
9 三叉神経損傷により生じるTGニューロンにおけるNa+チャネル発現および細胞興奮性の変化 姜 英男
大阪大院・歯
10 神経回路の発達・再編におけるバイオC1-センサーとしてのGABA/グリシン応答の解析 福田 敦夫
浜松医科大
11 神経活動同期性センサー作用を有するNMDA受容体機能の局所的抑制が神経回路形成へおよぼす作用 岡田 誠剛
関西医科大
12 脊髄内感覚神経終末部に発現する熱受容センサーの役割とその機能的意義に関する研究 吉村 惠
九州大院・医
13 神経終末部におけるPLCおよび電位センサーチャネルの役割とその発達変化に関する研究 石橋 仁
九州大院・医
14 アディポネクチンの中枢・末梢作用に及ぼすAMPキナーゼ(AMPK)の調節機構とその生理的意義に関する研究 門脇 孝
東京大院・医
15 糖脂質代謝におけるバイオセンサー分子としてのAMPキナーゼの生理的意義 益崎 裕章
京都大・医
16 摂食調節系の分子メカニズムに関する生理学的研究 中里 雅光
宮崎大
17 Pit-1遺伝子を導入したトランスジェニックラットの作製 鈴木 敦詞
藤田保健衛生大
18 CNR/プロトカドヘリンα遺伝子トランスジェニックマウスの作製と機能解析 八木 健
大阪大院・生命機能
19 組織特異的にヒト成長ホルモン遺伝子を発現させた遺伝性侏儒症ラットの開発 片上 秀喜
宮崎大・医
20 魚類脳の電位依存性チャネルと行動 岡 良隆
東京大院・理
21 電位依存性ホスファターゼの生殖生理機能における役割 吉田 学
東京大院・理
22 脊椎動物の祖先型のイオンチャンネルのアミノ酸配列推定と,そのタンパク質の機能解析 斎藤 成也
遺伝研
23 ゲノム情報に基づく神経発生関連膜タンパク分子機能の解析 高橋 弘樹
基生研
24 次世代cameleonを用いたカルシウムイメージングによる,ゼブラフィッシュの発生過程および神経回路の解析 宮脇 敦史
理化学研
25 赤外レーザー・赤外放射光の細胞・神経作用と温度受容機構の解明 小田 紀子
立命館大・放射光生命科学研究センター
26 体液Caイオン濃度を感受するCaチャンネルの解析 伊村 明浩
京都大院・医
27 内耳前庭におけるTRPファミリーを介する感覚受容 久保 伸夫
関西医科大
28 感覚神経における侵害刺激センサーとしてのTRPA1の役割 野口 光一
兵庫医科大
29 シリコンベース膜タンパクバイオセンサー製作のための,タンパク質発現・精製・集積技術開発 宇理須 恒雄
分子研
     

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