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Elucidation of biological significance of GABA receptors in extrasynaptic

Research Project

Project/Area Number 22KJ2644
Project/Area Number (Other) 22J22498 (2022)
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeMulti-year Fund (2023)
Single-year Grants (2022)
Section国内
Review Section Basic Section 46010:Neuroscience-general-related
Research InstitutionAoyama Gakuin University

Principal Investigator

貞光 謙一郎  青山学院大学, 理工学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2023-03-08 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2024: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2023: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2022: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
KeywordsGABA / glycine / GABA(A)受容体 / glycine受容体 / 抑制性シナプス伝達 / ゼブラフィッシュ
Outline of Research at the Start

GABA受容体(GABAR)は抑制性神経伝達を担い、受容体開口特性はsubunitの組成で異なることが知られている。これまでにGABARは開口特性ごとにシナプス内外を棲み分けて局在する可能性を見出している。
成長期のマウスの聴覚シナプスでGABARが同じ抑制性伝達を担うglycine受容体と同一神経細胞で共発現することから、両受容体subunitから成るhybrid受容体が形成され、シナプス内外で機能する可能性が示唆される。本研究ではGABAにもglycineにも応答し機能するhybrid受容体を解析することで、シナプス内外のGABARの役割の解明を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

GABAR subunitとGlyR subunitから成るhybrid受容体が存在し、GABAとglycineそれぞれに応答するかを明らかにするために研究を進めた。昨年度、GABARb3とGABARg2の組み合わせがhetero五量体を形成し、GABA暴露により開口することを新たに明らかにした。そのため、GABARb3とGABARg2 とGlyRa1を含むcRNAのインジェクションでは、五量体を形成しうるsubunitの組み合わせが複数存在するため、実際に卵母細胞膜表面上にどの組み合わせが形成しているか分からない。hybrid受容体の形成を確認するためには、既知の組み合わせによる五量体の発現を抑止する必要がある。そこで、GABARb3とGABARg2のhetero五量体発現抑止及び、GlyRa1のhomo五量体発現抑止のため、GABARb3とGlyRa1、GABARb3と GABARg2 のsubunitを連結させたconcatemerをクローニングした。Concatemerを使う過去の研究では、リンカーの長さを合成時に複数条件検討しており、本研究でもリンカーの長さを13, 18, 24, 27 にデザインした。そのうち、GABARb3-(18)-GABARg2 と GlyRa1、GABARg2-(18)-GABARa3 と GlyRa1 の組み合わせで共発現させ、それぞれに GABA を曝露させた結果、 GABARb3-(18)-GABARg2 と GlyRa1 の共発現と GABARg2-(18)-GABARb3 と GlyRa1 の共発現の両方で電流値を測定できた。GABARb3-(18)-GABARg2 と GABARg2-(18)-GABARb3 を単独で発現させた際にも GlyRa1 homo でもGABA暴露による電流値は測定されなかったため、GABARb3-(18)-GABARg2 と GABARg2-(18)-GABARb3 は GlyRa1 との共発現で五量体を形成し、GABAで機能することが示唆された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

もともと予定していた研究を遂行する中で、実験結果が得られている。

Strategy for Future Research Activity

次年度も引き続き、研究計画通りに研究を遂行する。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Establishment of a zebrafish inbred strain, M-AB, capable of regular breeding and genetic manipulation2024

    • Author(s)
      Sadamitsu Kenichiro、Velilla Fabien、Shinya Minori、Kashima Makoto、Imai Yukiko、Kawasaki Toshihiro、Watai Kenta、Hosaka Miho、Hirata Hiromi、Sakai Noriyoshi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 14 Issue: 1 Pages: 1-11

    • DOI

      10.1038/s41598-024-57699-3

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ゼブラフィッシュ近交系 M-AB の樹立と全ゲノム解析2023

    • Author(s)
      貞光 謙一郎、新屋 みのり、鹿島 誠、酒井 則良、平田 普三
    • Organizer
      日本生化学大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Wild-type lines and new inbred strains of zebrafish evaluated by whole genome sequencing2022

    • Author(s)
      Sadamitsu, K., Kashima, M., Shinya, M., Ashida, H., Ishioka, A., Nakayama, S., Nakayama, R., Okamoto, H., Sakai, N. and Hirata, H.
    • Organizer
      第28回 小型魚類研究会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 全ゲノムシーケンスを用いたゼブラフィッシュ野生型系統の多様性評価2022

    • Author(s)
      貞光 謙一郎, 鹿島 誠, 石岡 亜季子, 中山 里実, 中山 涼子, 岡本 仁, 平田 普三
    • Organizer
      第8回 ゼブラフィッシュ・メダカ創薬研究会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report

URL: 

Published: 2022-04-28   Modified: 2024-12-25  

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