新規カルシウムセンサーG-CaMP9aによる 神経活動in vivoイメージング

RIKEN BRC May 2023
Mouse of the Month

新規カルシウムセンサーG-CaMP9aによる
神経活動in vivoイメージング

C57BL/6N-Gt(ROSA)26Sor<tm1(CAG-G-CaMP9a,-R-CaMP2)Hbto> (RBRC11575)

G-CaMP9a

(上)G-CaMP9aノックインマウスのデザイン。
(下)2光子励起顕微鏡を使ったin vivoイメージングによるニューロンの活動計測

神経細胞活動の正確な計測は、認知や学習といった複雑な高次脳機能を理解するために必要不可欠です。近年、神経発火に伴う細胞内へのカルシウムイオン流入を応用した蛍光カルシウムセンサーによるイメージング技術が注目されています。寄託者の尾藤先生らは新規高感度・高速カルシウムセンサーG-CaMP9aを開発しました。G-CaMP9aは、既存の緑色カルシウムセンサーG-CaMP4.1の筋肉由来タンパク質のカルシウム結合配列M13を、カルシウム・カルモジュリン依存性プロテインキナーゼキナーゼ(CaMKK)のカルモジュリン結合領域に置換したもので、感度が高く、神経発火の回数とセンサーの蛍光変化量の間の線形性が高いのが特徴です。そして、このG-CaMP9aをROSA26遺伝子座に挿入したレポーターマウス、G-CaMP9a KIマウス(RBRC11575)を樹立しました[1,2]。G-CaMP9a KIマウスにおけるG-CaMP9aの発現は、外因性のCAGプロモーター制御下かつFlp/FRTシステムによる組織・細胞特異的に制御可能です。G-CaMP9a KIマウスの神経細胞の活動を、生体深部の蛍光分子を非侵襲的に観察可能な2光子励起顕微鏡を用いてin vivoイメージングしたところ、感覚刺激に対する神経細胞の応答をより正確に検出できたと報告されています。G-CaMP9a KIマウスを用いた解析方法は詳細なプロトコールが公開されており[3]、今後の神経科学研究の発展に大きく貢献可能なツールとして期待されます。

 

Keywords : カルシウムイメージング、Flp/FRT、G-CaMP9a、in vivoイメージング、蛍光レポーター
Depositors : 尾藤晴彦先生(東京大学)、坂本雅行先生(京都大学)
Strain name : C57BL/6N-Gt(ROSA)26Sor<tm1(CAG-G-CaMP9a,-R-CaMP2)Hbto>
RBRC No. : RBRC11575
References : [1] Sakamoto M, Inoue M, Takeuchi A, Kobari S, Yokoyama T, Horigane SI, Takemoto-Kimura S, Abe M, Sakimura K, Kano M, Kitamura K, Fujii H, Bito H.
A Flp-dependent G-CaMP9a transgenic mouse for neuronal imaging in vivo.
Cell Rep Methods. 2022 Feb 14;2(2):100168.
[2] 脳の神経活動を可視化する新規マウス系統を開発―高感度・高速カルシウムセンサーによる神経活動の計測に成功―
2022年2月15日AMEDプレスリリース
[3] Sakamoto M, Ota K, Kondo Y, Okamura M, Fujii H, Bito H.
In utero electroporation and cranial window implantation for in vivo wide-field two-photon calcium imaging using G-CaMP9a transgenic mice.
STAR Protoc. 2022 Jun 7;3(2):101421.
Related DNA resource : pBS-CaMKIIpro-G-CaMP9a-WPRE (RDB19172)

 

May 2023
Saori Mizuno, Ph.D.
Contact: Experimental Animal Division, RIKEN BioResource Research Center (animal.brc@riken.jp)
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