光不活化法によるグルタミン酸受容体トラフィックのリアルタイム解析

• Project/Area Number: 18059001
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 神谷 温之 Hokkaido University, 大学院・医学研究科, 教授 (10194979)
• Project Period (FY): 2006 – 2007
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2007)
• Budget Amount: ¥4,900,000 (Direct Cost: ¥4,900,000); Fiscal Year 2007: ¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000); Fiscal Year 2006: ¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
• Keywords: 海馬 / シナプス伝達 / グルタミン酸

Research Abstract

本研究では、新規に開発された「cagedグルタミン酸受容体ブロッカー」であるANQXの光分解法を用いて、海馬スライス標本におけるAMPA型グルタミン酸受容体の分子動態をリアルタイムで解析することを目的とした。これまでの研究でGFPや金コロイド粒子などの分子タグで標識されたAMPA受容体のシナプス発現が動的に制御されることが明らかとなったが、分子標識が付いていない内在性の受容体の動態を調べた報告は無く、本研究はこの点を明らかにすることを目指した。紫外線の照射により「cagedグルタミン酸受容体ブロッカー」であるANQXを光学的に分解することで、時間的・空間的にコントロールされた形で細胞膜に発現するグルタミン酸受容体機能を不活化することが可能となる。そこで、光照射によりAMPA受容体を不活化し、その後の応答の回復の時間経過を観察することで、受容体トラフィックの速度論的解析を行う。本年度は、昨年度の本研究で合成したANQXを海馬スライス標本のニューロンに適用し光不活化実験を行うための予備実験を開始し、照射時間や強度などの条件を定めた。また、今後AMPA受容体トラフィックの分子機構を追求するために、AMPA受容体の足場タンパクであるTARPsファミリーのうち、海馬で最も強い発現がみられるγ8のノックアウトマウスの電気生理学的解析を行い、AMPA受容体のシナプス発現が著しく低下することを明らかにした。

Research Products

• [Journal Article] Evidence against GABA release from glutamatergic mossy fiber terminals in the developing hippocampus (2007)
  • Author(s): Uchigashima, M., et. al.
  • Journal Title: Journal of Neuroscience 27 Pages: 8088-8100
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Interactions between plexin-A2, plexin-A4 and semaphoring 6A control lamina-restricted projection of hippocampal mossy fibers (2007)
  • Author(s): Suto, F. et al.
  • Journal Title: Neuron 53・4 Pages: 535-547
• [Journal Article] Abundant distribution of TARP gamma-8 in synaptic and extrasynaptic surface of hippocampal neurons and its major role in AMPA receptor expression on spines and dendrites (2006)
  • Author(s): Fukaya, M. et al.
  • Journal Title: European Journal of Neuroscience 24・8 Pages: 2177-2190
• [Journal Article] Localization of diacylglycerol lipase-alpha around postsynaptic spine suggests close proximity between production site of an endocannabinoid, 2-arachidonoyl-glycerol, and presynaptic cannabinoid CB1 receptor (2006)
  • Author(s): Yoshida, T. et al.
  • Journal Title: Journal of Neuroscience 26・18 Pages: 4740-4751
• [Journal Article] Rab3 GTPase-activating protein regulates synaptic transmission and plasticity through the inactivation of Rab3 (2006)
  • Author(s): Sakane, A. et al.
  • Journal Title: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 103・26 Pages: 10029-10034
• [Presentation] カルシウムストアと海馬プレシナプス可塑性 (2007)
  • Author(s): 神谷温之
  • Organizer: 第30回日本神経科学学会大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(横浜)
  • Year and Date: 2007-09-11