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Joint Researches

計画共同研究 2006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。

2006年度採択表

No. 研究課題名 氏 名
1 容積感受性Cl-チャネルの候補蛋白質の機能解析 赤塚 結子
三重大院・医
2 バゾプレッシン-GFPニューロンにおける浸透圧感受性メカニズムの解明 上田 陽一
産業医科大・医
3 タンパク質チロシン脱リン酸化酵素
(PTP)による細胞容積感受性イオンチャネル活性化制御の解析
岡田 泰伸
生理研
4 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
5 痛み情報による脳内情動関連領野シナプス可塑性の分子機構の解明 加藤 総夫
東京慈恵会医科大・医
6 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
7 神経回路の発達・再編におけるバイオCl-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・医
8 Ca2-センサータンパク質NCS-1の興奮性細胞におけるサバイバル作用とその分子機構の解明 西谷 友重
国立循環器病センター
9 視床下部の糖・エネルギー代謝感知メカニズムと交感神経系の役割の解明 片桐 秀樹
東北大院・医
10 アディポネクチンの中枢・抹梢作用に及ぼす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
11 メタボリックシンドローム病態における脂肪細胞-脳シグナル伝達破綻の分子メカニズム 益崎 裕章
京都大院・医
12 摂食調節に関わる生体分子センサーについての機能形態学的研究 塩田 清二
昭和大・医
13 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・医
14 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
15 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・医
16 VSP(膜電位感受性蛋白)の鳥類における生理機能の解明 本間 光一
帝京大・薬
17 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
18 膜電位センサー分子の動作原理解明とモジュール組換え 宮脇 敦史
理化研・脳科学
19 脊椎動物のイオンチャンネル関連分子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
国立遺伝学研
20 新規分子センサーを用いた,ゼブラフィッシュの発生過程および神経回路の解析 永井 健治
北海道大・電子科学研
21 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
22 末梢温受容器における温度検出機構の解析 水村 和枝
名古屋大・環境医学研
23 ミツバチの社会性行動を担う新規温度受容センサーの生理機能の解析 門脇 辰彦
名古屋大院・生命農学
24 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・医
25 マウス網膜コリン作動性アマクリン細胞に発現するクロライドトランスポーター 金田 誠
慶応義塾大・医
26 領域特異的転写因子の神経発生における役割についての解析 竹林 浩秀
生理研
27 dominant negative ARK5を骨格筋に特異的に発現するトランスジェニック・マウスの作成および解析 箕越 靖彦
生理研

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