GCaMP

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。

 + table. GCaMPシリーズ
   名前  発表年  開発者  備考  doi
   G-CaMP
  2001  Junichi Nakai, et al.  最初のGCaMP, MO     10.1038/84397
   G-CaMP1.6
  2005  Masamichi Ohkura, et al.  MO  
   GCaMP2
  2006  Tallini, et al.  LL  
   GCaMP3
  2009  Lin Tian, et al.  LL(普及版)     10.1038/nmeth.1398
   G-CaMP4.1
  2010  Asako Shindo, et al.  MO     10.1371/journal.pone.0008897
   GCaMP5
  2012  Jasper Akerboom, et al.  LL     10.1523/JNEUROSCI.2601-12.2012
   G-CaMP6, 7, 8
  2012  Masamichi Ohkura, et al.  MO(最新)     10.1371/journal.pone.0051286
   GCaMP6f, 6m, 6s
  2013  Tsai-Wen Chen, et al.  LL, f: fast, m: medium, s: slow の3種     10.1038/nature12354
   jGCaMP7f, 7s, 7b, 7c
  2019  Dana, et al. LL, (最新？)  10.1038/s41592-019-0435-6
GENIEの紹介ページ
    GCaMP-X
  2018  Yaxiong Yang, et al.  ※名前はGCaMPだが基本構造が異なる     10.1038/s41467-018-03719-6


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