アクチビンによるシナプス形態の可塑性と記憶形成の制御機構

• Project/Area Number: 18022055
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Mitsubishi Kagaku Institute of Life Sciences
• Principal Investigator: 井ノ口 馨 Mitsubishi Kagaku Institute of Life Sciences, 研究部門・記憶形成精神疾患研究グループ, 主任研究員 (20318827)
• Project Period (FY): 2006 – 2007
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2007)
• Budget Amount: ¥7,600,000 (Direct Cost: ¥7,600,000); Fiscal Year 2007: ¥3,700,000 (Direct Cost: ¥3,700,000); Fiscal Year 2006: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,900,000)
• Keywords: 神経科学 / 脳・神経 / 遺伝子 / 細胞・組織 / シグナル伝達 / 恐怖記憶 / アクチビン / PTSD

Research Abstract

アクチビンの機能改変動物を作成しその行動解析を行うことで,アクチビンが記憶の形成や保持に果たす役割を調べた。学習課題として文脈依存的恐怖条件付けを用いて,脳のアクチビン機能が恐怖記憶の固定化に必要であることを明らかにした。さらに,恐怖記憶の再固定化・消去過程における前脳のアクチビン機能を検討した。Tet-OFF systemを利用して,アクチビン阻害タンパク質ラォリスタチン(fol)の発現を前脳特異的にDOX で ON/OFF 制御できるtransgenic miceを作成した。Fol/OFFで条件付けを行うと,恐怖記憶は正常に形成され1週間以上保持された。この条件で記憶を形成させたあと,fal/ON、すなわち前脳のアクチビン機能が阻害された状態で恐怖記憶を想起させると,その後の恐怖記憶の抑制が観察された。このことは,想起時にアクチビン機能を阻害することで一度形成された恐怖記憶が抑制できる事を示しており,恐怖記憶の再固定化にアクチビンが重要な働きをしていることを示唆している。
以上の結果は,恐怖記憶の想起時に前脳のアクチビン機能を阻害すると,一旦強固に形成された恐怖記憶を減弱させることができる事を示唆している。トラウマ体験により引き起こされるPTSDを始めとする精神疾患の根本的な新規治療法への展開が期待される。

Research Products

• [Journal Article] Activin in the Brain Modulates Anxiety-Related Behavior and AduIt Neurogenesis. (2008)
  • Author(s): Ageta, H., Murayama, A., Migishima, R., Kida, S., Tsuchida, K., Yokoyama, M.andInokuchi, K.
  • Journal Title: PLoS ONE 3
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Synaptopodin Maintains the Neural Activity-dependent Enlargementof Dendritic Spines in Hippocampal Neurons. (2008)
  • Author(s): Okubo-Suzuki, R., Okada, D., Sekiguchi, M., and Inokuchi, K.
  • Journal Title: Mol.Cell.Neurosci. (印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Activin increases the number of synaptic contacts and the length of dendritic spine necks by modulating spinal actin dynamics. (2007)
  • Author(s): Shoji-Kasai, Y., Ikeganim S., A Geta, H., Hasegawa, Y., Hirai, K., Tsuchida, K., Sugino, H., Ozawa, F. and Inokuchi, K.
  • Journal Title: J.Cell Sci. 120 Pages: 3830-3837
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Stathmin, a microtubule destabilizer, mediates the development of dendritic arbors in neuronal cells (2007)
  • Author(s): Ohkawa, N., Fujitani, K., Tokunaga, E., Furuya, S., Inokuchi, K.
  • Journal Title: J. Cell Science 120 Pages: 1447-1456
• [Journal Article] Alternative poly(A)A site selection regulates the production of alternatively spliced vest-1/homer-1 isoforms that encode postsynaptic scaffolding proteins (2007)
  • Author(s): Niibori, Y., Hayashi, F., Hirai, K., Inokuchi, K.
  • Journal Title: Neurosci. Res. 57 Pages: 399-410
• [Journal Article] Mice lacking 1, 3-fucosyltransferase IX demonstrate disappearance of Lewis x structure in brain and increased anxiety-like behaviors (2007)
  • Author(s): Kudo, T., Fujii, T., Ikegami, S., Inokuchi, K., Takayama, Y., Ikehara, Y., Nishihara, S., Togayachi, A., Takahashi, S., Tachibana, K., Yuasa, S., Narimatsu,H.
  • Journal Title: Glycobiology 17 Pages: 1-9
• [Journal Article] Development- and activity-dependent regulation of SNAP-25 phosphorylation in rat brain (2006)
  • Author(s): Kataoka, M., Kuwahara, R., Matsuo, R., Sekiguchi, M., Inokuchi, K., Takahashi,M.
  • Journal Title: Neurosci. Lett. 407 Pages: 258-262
• [Journal Article] Polycystin-1 can interact with Homer 1/Vesl-1 in postnatal hippocampal neurons (2006)
  • Author(s): Stokely, M.E., Hwang, S.Y., Hwang, J.Y., Fan, B., King, M.A., Inokuchi, K., Koulen,P.
  • Journal Title: J. Neurosci. Res. 84 Pages: 1727-1737
• [Journal Article] Homer proteins control neuronal differentiation through IP(3) receptor signaling (2006)
  • Author(s): Tanaka, M., Duncan, R.S., McClung, N., Yannazzo, J.A., Hwang, S.Y., Marunouchi, T., Inokuchi, K., Koulen,P.
  • Journal Title: FEBS Lett. 580 Pages: 6145-6150
• [Journal Article] 後期長期増強の入力特異性に対するシナプスタグ仮説とHebb理論 (2006)
  • Author(s): 岡田 大助, 井ノロ 馨
  • Journal Title: 実験医学 24 Pages: 2355-2361
• [Journal Article] シナプス可塑性に伴う選択的ポリアデニル化による新規な遺伝子発現制御機構 (2006)
  • Author(s): 新堀 洋介, 林 文彦, 井ノロ 馨
  • Journal Title: 生化学 78 Pages: 931-938
• [Presentation] Fear memory, LTP maintenance, and spine actin remodeling. (2007)
  • Author(s): Inokuchi, K.
  • Organizer: International Conference for Meurons and Brain Disease
  • Place of Presentation: Toronto, Canada
  • Year and Date: 2007-08-30
• [Book] スパインの動態と可塑性、脳神経科学イラストレイテッド (2006)
  • Author(s): 井ノロ 馨, 森 寿, 真鍋 俊也, 渡辺 雅彦, 岡野 栄之, 宮川 剛 編
  • Total Pages: 6
  • Publisher: (株)羊土社