Mobirise

筑波大学生命環境科学研究科生物科学専攻 
櫻井研究室

Sakurai laboratory




We wellcome your interest in Sakurai Laboratory at Graduate Schools of Life & Environmental Sciences, University of Tsukuba.

私たちの研究室では、生物の光受容や視覚のメカニズムについて主に電気生理学的手法を用いて研究を行っています


研究内容

    脊椎動物は周囲の光を感覚神経細胞を介して受容し中枢神経系へと情報を送っています。視覚は暗所と明所でそれぞれ桿体系と錐体系の異なる神経回路により得られますが、なぜ異なる光環境ではたらくことができるのかよく分かっていません。また、視覚だけでなく、動物は光を概日リズムや生殖リズムの光同調、体色変化、磁気受容などに利用していることが知られていますが、その光受容の仕組みや神経経路については未解明です。私たちは、主に脊椎動物の視覚や非視覚の光受容メカニズムを明らかにすることを目的として研究を進めています。

  1. Transduction mechanisms in visual photoreceptors - 脊椎動物の網膜にある桿体視細胞(桿体)と錐体視細胞(錐体)の2種類の視細胞は、カメラなどの人工デバイスと比較しても優れた特性をもっています。暗所に特化した桿体は僅か1光量子をも検出可能なのに対し、明所に特化した錐体は強い光に対しても応答性を保ちます。脊椎動物の共通祖先で生まれたこれら2種類の視細胞は、はたらく光環境あわせて適応進化したと考えられています。しかし、なぜ異なる生理機能を持つのかよく分かっていません。私たちはどの遺伝子が視細胞の特異性に関わるのかを解明するため、遺伝子改変マウスを用いて調べています。
  2. Evolution of sensory organs- 尾索動物は、脊椎動物に最も近い祖先であることが知られています。尾索動物の光受容体の光伝達カスケードは、脊椎動物の光受容体と類似したタンパク質サブタイプで構成されており、脊椎動物の視覚の進化を理解する上でその光受容体の生理的特性を調べることは非常に重要です。 私たちは脊椎動物の光受容の進化過程を探るために尾索類や円口類の視細胞から電気生理学的測定を行っています。      
  3. Physiological function of non-visual photoreception -脊椎動物は網膜の視細胞以外のが神経細胞にも光受容タンパク質であるオプシンが存在していますが、その光受容の仕組みや生理機能についてはよくわかっていません。私たちは視覚以外の光受容の生理的意義を明らかにするために遺伝子改変動物を用いて調べています。

Techniques

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Electrophysiology

パッチクランプ法による単一細胞の記録法や麻酔下で非侵襲的に網膜を評価するin vivo Electroretinogram法を用いて細胞や組織の生理機能を調べています

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Gene manipulation

機能を調べたい遺伝子について、in vivoゲノム編集法を用いてノックインマウスやノックアウトマウスを作製しています

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Simulations

化学反応や感覚細胞の形態に基づいた数理モデリングを構築しシミュレーションで実験結果の検証を行います

Lab members

NAME TitleResearchcontact
Keisuke SakuraiAssistant ProfessorRod and cone visionsakurai(at)biol.tsukuba.ac.jp
(Change (at) to @)
Takaho SugiharaGraduate StudentPhotoreceptor evolution
Chou FanGraduate StudentGRK1 associated Oguchi disease
Xu YinyinGraduate StudentCone opsin properties in cone vision
Yu Cheng-HanGraduate StudentPhysiological function of microbial rhodopsin
Asahi ItarashikiUndergraduate StudentSodium channels in retina

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Ready for cooperation

Address: 1-1-1 Tennodai, Tsukuba, Ibaraki 305-8572, Japan 
〒305-8572 茨城県つくば市天王台1-1-1 
筑波大学生命環境科学研究科生物科学専攻

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