GCaMP

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GCaMPとは、タンパク質で出来たカルシウムセンサーの一種である。

概要

GCaMPは主として循環置換型緑色蛍光タンパク(cpGFP)、カルモジュリン(CaM)、ミオシン軽鎖フラグメント(M13)を遺伝子工学的に結合させたカルシウムセンサータンパク質である。

このタンパク質はcpGFPの片側(N末端側)にカルモジュリンを、もう片側(C末端側)にはミオシン軽鎖M13フラグメントを結合した形をしている。

カルシウムイオンがカルモジュリンと結合すると、Ca2+/CaM複合体がM13と相互作用してcpGFPの立体構造を変化させ、これによって蛍光強度が変化する。これを利用することによってカルシウム濃度の変化をGCaMP蛍光強度の変化として検出することができる。

タンパク質であるため遺伝子に組み込むことが可能であり、特にモデル動物において組織・細胞特異的プロモーターと組み合わせることによって目的の組織・細胞種のみをカルシウムイメージングすることができる。

種類

GCaMPはLoren L. Looger(ハワード・ヒューズ医学研究所Janelia Research Campus Looger Lab)らのグループ(表中LL)と中井淳一、大倉正道(埼玉大学脳末梢科学研究センター中井研究室)らのグループ(表中MO)をはじめとした複数の科学者によって改変・改良されており、現在では様々な種類のGCaMPが存在する。GCaMP3の導入された遺伝子改変動物は広く普及しており、これを用いた研究は今も発表されている。　また、新しく作られる遺伝子改変動物にはG-CaMP6-8, GCaMP6s,m,fが用いられている。