脳内1細胞FRETイメージングによる神経極性研究

使用大脑中单细胞 FRET 成像进行神经极性研究

基本信息

批准号：
19650076
负责人：
千原崇裕
金额：
$ 2.11万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目標は、神経発生過程におけるカスパーゼの活性化変動を、脳内の1神経細胞で検出することである。昨年度(平成19年度)は、ショウジョウバエ成体脳においてFRETを用いたカスパーゼ活性化検出プローブ:SCATを発現させFRETの解消パターン検出を試みたが、定量的な解析に耐えうる結果を得られなかった。その後も、SCATプローブの最適化、検出系の改良などを精力的に行ったが、SCATプローブを用いての(生体内)神経繊維におけるカスパーゼ活性化検出は困難であった。このような状況を踏まえ、今年度は、カスパーゼが活性化している神経細胞の同定を「PARP-Venus (Nat Neurosci. 9. 1234-6, 2006)」を用いて行った。PARP-Venusは、神経繊維などの細い細胞突起などでもカスパーゼの活性化を検出する事ができるプローブとして開発された。すべての神経細胞に発現するELAV-Ga14ドライバーを用いてPARP-Venusを強制発現し、生体内神経細胞におけるカスパーゼの活性化パターンを、胚期、幼虫期、蛹期、成虫期において解析したところ、特に成虫脳において興味深いカスパーゼ活性化パターンを見いだすことに成功した。例えば、羽化直後と加齢した成虫脳において、それぞれ特異的な神経細胞でカスパーゼは活性化していた。今後は、この時期・細胞種特異的なカスパーゼの活性化パターンの生理学的意義について迫る予定である。また、SCATプローブを用いた「脳神経細胞内カスパーゼの動的変化」についても引き続き解析を行っていく予定である。

本研究的目的是检测大脑单个神经元神经发生过程中半胱天冬酶激活的变化。去年（2007财年），我们试图通过在果蝇成年大脑中表达基于FRET的半胱天冬酶激活检测探针（SCAT）来检测FRET分辨率模式，但我们无法获得适合定量分析的结果。尽管人们努力优化SCAT探针并改进检测系统，但使用SCAT探针很难检测神经纤维（体内）中的caspase激活。鉴于这种情况，今年我们使用“PARP-Venus (Nat Neurosci. 9. 1234-6, 2006)”来识别半胱天冬酶被激活的神经元。 PARP-Venus 被开发为一种探针，即使在神经纤维等薄细胞过程中也可以检测 caspase 的激活。使用在所有神经元中表达的 ELAV-Ga14 驱动程序强制表达 PARP-Venus，并在胚胎、幼虫、蛹和成虫阶段分析了体内神经元中 caspase 的激活模式，特别是成功地实现了这一点。发现成人大脑中半胱天冬酶激活的有趣模式。例如，羽化后立即在成年大脑中以及老年大脑中的特定神经元中激活半胱天冬酶。未来，我们计划研究这种时期和细胞类型特异性 caspase 激活模式的生理意义。我们还计划继续使用 SCAT 探针分析“脑神经细胞中半胱天冬酶的动态变化”。