解説

オプトジェネティックスの最前線

Vol.50 No.6 Page. 406 - 413 (published date : 2012年6月1日)
松崎 政紀1
  1. 基礎生物学研究所

概要原稿

オプトジェネティックス（Optogenetics；光遺伝学）は，遺伝学的，光学的方法を組み合わせて生体組織の特異的細胞種における機能獲得，機能欠損を達成するものである(1)．2005年にチャネルロドプシン-2の青色光照射による神経細胞活動の高速制御が発表されて以来(2)，神経科学の分野で爆発的な進展と応用が始まっている．発現量の安定性など改良すべき点もまだあるが，神経科学も分子生物学における遺伝子ノックアウト法，強制発現法のような明快な因果関係を捉えることが可能なツールを手に入れ，新しい局面に入ったことは間違いない．ここでは，その歴史も含め，現在の進展状況とこれまでの応用例について概説する．

リファレンス

  1. 1) K. Deisseroth : Nature Methods, 8, 26 (2009).
  2. 2) E. S. Boyden et al. : Nature Neurosci., 8, 1263 (2005).
  3. 3) L. Sjulson & G. Miesenbock : Chem. Rev., 108, 1588 (2008).
  4. 4) G. Nagel et al. : Science, 296, 2395 (2002).
  5. 5) O. A. Sineshchekov, K. H. Jung & J. L. Spudich : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 99, 8689 (2002).
  6. 6) T. Suzuki et al. : Biochem. Biophys. Res. Commun., 301, 711 (2003).
  7. 7) G. Nagel et al. : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 100, 13940 (2003).
  8. 8) K. Feldbauer et al. : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 106, 12317 (2009).
  9. 9) G. Nagel et al. : Curr. Biol., 15, 2279 (2005).
  10. 10) 日本比較生理生化学会（編）：“見える光，見えない光”，共立出版，2009.
  11. 11) L. Fenno, O. Yizhar & K. Deisseroth : Annu. Rev. Neurosci., 34, 389 (2011).
  12. 12) J. Y. Lin : Exp. Physiol., 96, 19 (2011).
  13. 13) L. A. Gunaydin et al. : Nature Neurosci., 13, 387 (2010).
  14. 14) H. Wang et al. : J. Biol. Chem., 284, 5685 (2009).
  15. 15) A. Berndt et al. : Nature Neurosci., 12, 229 (2009).
  16. 16) C. Bamann et al. : Biochemistry, 49, 267 (2010).
  17. 17) S. Kleinlogel et al. : Nature Neurosci., 14, 513 (2011).
  18. 18) F. Zhang et al. : Nature Neurosci., 11, 631 (2008).
  19. 19) F. Zhang et al. : Nature, 446, 633 (2007).
  20. 20) X. Han & E. S. Boyden : PLoS One, 2, e299 (2007).
  21. 21) V. Gradinaru et al. : Cell, 141, 154 (2010).
  22. 22) B. Y. Chow et al. : Nature, 463, 98 (2010).
  23. 23) V. Gradinaru et al. : J. Neurosci., 27, 14231 (2007).
  24. 24) H. Wang et al. : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 104, 8143 (2007).
  25. 25) R. Hira et al. : J. Neurosci. Methods, 179, 258 (2009).
  26. 26) L. Petreanu et al. : Nature, 457, 1142 (2009).
  27. 27) J. H. Lee et al. : Nature, 465, 788 (2010).
  28. 28) D. Huber et al. : Nature, 451, 61 (2008).
  29. 29) A. R. Adamantidis et al. : Nature, 450, 420 (2007).
  30. 30) J. A. Cardin et al. : Nature, 459, 663 (2009).
  31. 31) X. Han et al. : Neuron, 62, 191 (2009).
  32. 32) A. V. Kravitz et al. : Nature, 466, 622 (2010).
  33. 33) P. S. Lagali et al. : Nature Neurosci., 11, 667 (2008).
  34. 34) A. Stroh et al. : Stem Cells, 29, 78 (2011).
  35. 35) R. D. Airan et al. : Nature, 458, 1025 (2009).
  36. 36) E. B. Purcell & S. Crosson : Curr. Opin. Microbiol., 11, 168 (2008).
  37. 37) M. Iseki et al. : Nature, 415, 1047 (2002).
  38. 38) S. Schroder-Lang et al. : Nature Methods, 4, 39 (2007).
  39. 39) Y. I. Wu et al. : Nature, 461, 104 (2009).


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