トップアニメーション

研究課題

生物時計の多機能イメージング解析

研究代表者(所属):榎木亮介(北海道大学大学院 医学研究科 連携研究センター光バイオイメージング部門・助教)
連携研究者:金沢大学・三枝理博

研究内容

 榎木亮介
 生命のリズム現象は、地球上の生命体が地球環境に適応する為の機能であり、地球上のあらゆる生命体で観察することができる。哺乳類の中枢時計は、脳視床下部の視交叉上核に存在し、外界の光情報を直接受けて情報を統合し、全身にリズム時間情報を発振して、睡眠/覚醒などの様々な生理機能の約24時間の生体リズムを制御している。個々の細胞でのリズム発振機構は、時計遺伝子の転写翻訳のフィードバックモデルが想定されており、近年詳細な分子機構の解析が進んでいる。
 しかし最近、視交叉上核は単純な振動子の集合体ではなく、多種多様な細胞が相互連絡する階層的な多振動体構造を持つことが分って来た。従来の還元的アプローチや理論モデルの構築だけでは中枢時計の作動基盤を解明できる見通しは立っておらず、次なるブレイクスルーの為には、細胞集団の活動を高空間分解能で可視化する革新的技術基盤を構築することが必須である。
 本研究では、概日リズム観察用に構築した長期蛍光タイムラプスイメージングシステムと、アデノ随伴ウイルスを用いた蛍光プローブ感染発現により、視交叉上核の神経細胞集団の活動を概日スケールで高空間分解能に可視化する。多色の蛍光レポーターを用いた時計遺伝子やカルシウムリズムのイメージング観察や、膜電位感受性プローブなどによる細胞の多機能解析により、視交叉上核の神経細胞ネットワークの作動原理を解明することを目指す。

代表的論文3編

Topological specificity and hierarchical network of the circadian calcium rhythm in the suprachiasmatic nucleus.
Enoki, R., Kuroda, S., Ono, D., Hasan, M.T., Ueda, T., Honma, S., Honma, K.
Proc Natl Acad Sci U S A, 109, 21498-21503, (2012)

Single-cell resolution fluorescence imaging of circadian rhythms detected with a Nipkow spinning disk confocal system.
Enoki, R., Ono, D., Hasan, M.T., Honma, S., Honma, K.
J Neurosci Methods, 207, 72-79, (2012)

Expression of long-term plasticity at individual synapses in hippocampus is graded, bidirectional, and mainly presynaptic: optical quantal analysis.
Enoki, R., Hu, Y.L.., Hamilton, D., Fine, A.
Neuron, 62, 242-253, (2009)


関連HP  北海道大学 先端光イメージング研究拠点(http://www.med.hokudai.ac.jp/~imaging/)

DNA配布サービス
蛍光タンパク質等のhumanized cDNAを配布しています。
動画ギャラリー
「百聞は一見に如かず」
班員の自信作をご覧ください。
バーチャル
 イメージングセンター

蛍光生体イメージングに興味のある研究者をサポートする活動です。
フォーラム
蛍光生体イメージングの技術から応用に関するまでの論文を紹介、評論するサイトです。参加自由ですので、奮ってご参加ください。
実験プロトコルなど
蛍光生体イメージング実験に関するプロトコルからイメージング機器に関する情報まで幅広く技術を紹介します。奮ってご利用ください。
オンライン総説
同仁化学とのタイアップによる本領域計画班員のオンラインの総説です。

ホーム > 研究組織 > 公募班A02 > 研究課題