東北大学 大学院情報科学研究科

「レシオメトリックカルシウムセンターPeliCaMを導入した
  神経細胞の高感度活動測定装置の開発」
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システム情報科学専攻 助教授 磯野邦夫
システム情報科学専攻   教授  鈴木陽一
応用情報科学専攻     教授  中尾光之

1 共同研究の目的


  脳の情報処理メカニズムを知ることは21世紀の情報科学に課せられた大きな課題である。しかし従来の電気生理学的な測定法では、1個ないし高々数個の神経細胞の活動しか同時に解析できない。特定の機能をもつ神経細胞集団すべてについて、個々の細胞レベルで選択的にその活動を光学的に測定して画像情報として処理できるようになると、脳科学における大きな貢献が期待される。本研究では遺伝子の発現特異性を利用して、選択的にセンサー遺伝子を発現させてこの目標を実現させ、それを高感度の光学装置により解析するシステムを構築することを目指した。

2 平成17年度の成果


  神経系をもつ高等生物の中で組換え個体の作成が容易なショウジョウバエを実験材料として用いた。味覚ニューロンに特異的に発現する味受容体遺伝子の上流プロモーターを利用して蛍光タンパク質の遺伝子をショウジョウバエの味覚ニューロンに強制発現させた形質転換体を作成すると、口器の味覚ニューロンが個々に標識される(図)。高感度の顕微分光測光装置を作成し、単一細胞の局所領域における蛍光シグナルを定量的に、かつ安定して解析できる測定システムが完成した。

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