細胞内カルシウムを光で操作するために光感受性機能プローブ、メラノプシンを採用し、細胞種特異的にそれらを発現させるためにテトラサイクリン遺伝子発現誘導システムを採用した。tetO-メラノプシントランスジェニックマウスは、神経細胞tTAマウスとの組み合わせで十分なメラノプシンが誘導され、細胞内カルシウムを光で操作することが出来た。グリア細胞ではメラノプシンの発現誘導が不十分で、機能操作ができなかった。より高い発現を目指してメラノプシン遺伝子座を利用したSTOPtetO-メラノプシンノックインマウスも作成した。予想に反していかなる細胞種においてもメラノプシンの誘導がかからなかった。
To achieve the manipulation of intracellular Ca2+ levels in the cell-type specific manner, we established the transgenic animal in which melanopsin (human OPN4 gene) was expressed in cell-type specific manner. We generated tetO-melanopsin transgenic mice and crossed with neuronal tTA (orexin-tTA) mice. Orexin neurons expressed enough amount of melanopsin to evoke cell firing, demonstrating the successful manipulation. In case of crossing with glial tTA mice, there was no induction. To improve melanopsin induction in glial cells, we generated STOP tetO-melanopsin knockin mice using mouse melanopsin locus. Unlike previous tetO knockin mice, none of glial tTA line induced melanopsin yet. We were able to express sufficient amount of melanopsin in neuronal cells and manipulate cell function by illumination, however, we failed to express melanopsin in glial cells.

研究種目 : 挑戦的萌芽研究
研究期間 : 2012～2013
課題番号 : 24650219
研究分野 : 総合領域
科研費の分科・細目 : 脳神経科学・融合基盤脳科学