Investigation of synaptic maintenance mechanisms via inositol trisphosphate signaling in neurons and glial cells

• Project/Area Number: 23689015
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: General pharmacology
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: OKUBO Yohei 東京大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (40422282)
• Project Period (FY): 2011-04-01 – 2014-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥27,430,000 (Direct Cost: ¥21,100,000、Indirect Cost: ¥6,330,000); Fiscal Year 2013: ¥7,670,000 (Direct Cost: ¥5,900,000、Indirect Cost: ¥1,770,000); Fiscal Year 2012: ¥8,710,000 (Direct Cost: ¥6,700,000、Indirect Cost: ¥2,010,000); Fiscal Year 2011: ¥11,050,000 (Direct Cost: ¥8,500,000、Indirect Cost: ¥2,550,000)
• Keywords: 脳・神経 / イノシトール三リン酸 / カルシウム / mGluR / アストロサイト / シナプス

Research Abstract

Synaptic functions should be maintained for the stable information processing in the brain. It is recognized that the shut down of experience inputs result in the attenuation of corresponding brain functions. We thus set out to investigate mechanisms underlying the synaptic maintenance mediated by ongoing experience-dependent inputs.
Whisker deprivation in mature mice induced the attenuation of synaptic strength in the neocortex. We revealed that the shut down of metabotropic glutamate receptor and following inositol trisphosphate (IP3) signaling in neurons is involved in this deprivation-induced attenuation. Therefore, IP3 signaling induced by ongoing whisker inputs is indispensable for the maintenance of synaptic functions.

Research Products

• [Journal Article] Imaging glutamate spillover in the brain (2013)
  • Author(s): 大久保洋平
  • Journal Title: Folia Pharmacologica Japonica Volume: 142 Issue: 4 Pages: 178-183
  • DOI: 10.1254/fpj.142.178
  • NAID: 130004827677
  • ISSN: 0015-5691, 1347-8397
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Calcium-dependent N-cadherin up-regulation mediates reactive astrogliosis and neuroprotection after brain injury (2013)
  • Author(s): Kanemaru, K., Kubota, J., Sekiya, H., Hirose, K., Okubo, Y. and Iino, M
  • Journal Title: Proc Natl Acad Sci USA Volume: 110 Issue: 28 Pages: 11612-11617
  • DOI: 10.1073/pnas.1300378110
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] グルタミン酸による非シナプス性伝達の可視化解析 (2013)
  • Author(s): 大久保洋平
  • Journal Title: BRAI and ERVE-神経研究の進歩 Volume: 65巻 Pages: 651-658
  • URL: http://www.igaku-shoin.co.jp/journalDetail.do?journal=35186
• [Journal Article] グルタミン酸による非シナプス性伝達の可視化解析 (2013)
  • Author(s): 大久保 洋平
  • Journal Title: BRAIN and NERVE-神経研究の進歩 Volume: 65 (6) Pages: 651-658
• [Journal Article] グルタミン酸スピルオーバーの可視化解析 (2013)
  • Author(s): 大久保 洋平
  • Journal Title: 日本薬理学雑誌 Volume: 142 (4) Pages: 178-183
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] グルタミン酸による非シナプス性伝達の可視化解析 (2013)
  • Author(s): 大久保 洋平
  • Journal Title: BRAIN and NERVE－神経研究の進歩 Volume: 65 (6)
• [Journal Article] Imaging of Ca^<2+> and related signaling molecules and investigation of their functions in the brain (2011)
  • Author(s): Okubo, Y., Kanemaru, K. and Iino, M
  • Journal Title: Antioxid Redox Signal Volume: 14 Issue: 7 Pages: 1303-1314
  • DOI: 10.1089/ars.2010.3367
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 代謝型グルタミン酸受容体シグナリングの可視化解析
  • Author(s): 大久保洋平
  • Journal Title: 日本薬理学雑誌 Volume: (掲載確定)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] In vivo visualization of subtle,transient and local activity of astrocytes using an ultrasensitive Ca^2+ indicator
  • Author(s): MasaruMiura,Kazuki Horikawa,KoMatsui,Takeharu agai,Masamitsu Iino,Kenji F Tanaka
  • Journal Title: Cell Rep Volume: (掲載確定)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Imaging intraorganellar Ca^2+ at subcellular resolution using CEPIA
  • Author(s): Junji Suzuki,Kazunori Kanemaru,Kuniaki Ishii,Masamichi Ohkura,Yohei Okubo,Masamitsu Iino
  • Journal Title: Nat Commun Volume: (掲載確定)
  • Peer Reviewed
• [Presentation] プルキンエ細胞における活動依存的な小胞体内腔Ca^2+動態の可視化解析 (2014)
  • Author(s): 大久保洋平、鈴木純三、金丸和典、飯野正光
  • Organizer: 第87回日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 東北大学川内萩ホール、仙台国際センター(宮城県)
  • Year and Date: 2014-03-21
• [Presentation] 代謝型グルタミン酸受容体シグナリングの可視化解析 (2014)
  • Author(s): 大久保洋平
  • Organizer: 第87回日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 東北大学川内萩ホール、仙台国際センター(宮城県)
  • Year and Date: 2014-03-20
  • Invited
• [Presentation] 代謝型グルタミン酸受容体シグナリングの可視化解析 (2014)
  • Author(s): 大久保 洋平
  • Organizer: 第87回日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 東北大学川内萩ホール、仙台国際センター（宮城県）
  • Invited
• [Presentation] プルキンエ細胞における活動依存的な小胞体内腔Ca2+動態の可視化解析 (2014)
  • Author(s): 大久保 洋平、鈴木 純二、金丸 和典、飯野 正光
  • Organizer: 第87回日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 東北大学川内萩ホール、仙台国際センター（宮城県）
• [Presentation] プルキンエ細胞における活動依存的な小胞体内腔Ca^2+動態の可視化解析 (2013)
  • Author(s): 大久保洋平、鈴木純三、金丸和典、飯野正光
  • Organizer: 第36回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館(京都府)
  • Year and Date: 2013-06-21
• [Presentation] 神経-グリア-血管連関を担うグルタミン酸スヒルオーー動態 (2013)
  • Author(s): 大久保洋平、飯野正光
  • Organizer: 第86回日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場(福岡県)
  • Year and Date: 2013-03-22
• [Presentation] プルキンエ細胞における活動依存的な小胞体内腔Ca2+動態の可視化解析 (2013)
  • Author(s): 大久保 洋平、鈴木 純二、金丸 和典、飯野 正光
  • Organizer: 第36回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館（京都府）
• [Presentation] 脳血流制御のトリガーとしてのグルタミン酸スヒルオーー動態 (2012)
  • Author(s): 大久保洋平、飯野正光
  • Organizer: 第22回日本循環薬理学会
  • Place of Presentation: 富山国際会議場(富山県)
  • Year and Date: 2012-11-30
• [Presentation] グルタミン酸スヒルオーーの時空間動態 (2012)
  • Author(s): 大久保洋平、飯野正光
  • Organizer: 第89回日本生理学会大会
  • Place of Presentation: 信州大学松本キャンパス(長野県)
  • Year and Date: 2012-03-31
  • Invited
• [Presentation] グルタミン酸スピルオーバーの時空間動態 (2012)
  • Author(s): 大久保洋平
  • Organizer: 第89回日本生理学会大会
  • Place of Presentation: 信州大学松本キャンパス(長野県)(招待講演)
  • Year and Date: 2012-03-31
• [Presentation] イノシトール1,4,5-三リン酸シグナリングは小脳ーグマングリアのグルタミン酸取り込み活性を維持する (2012)
  • Author(s): 大久保洋平、間下雅士、山津徳志子、山崎美和子、渡辺雅彦、村山俊彦、飯野正光
  • Organizer: 第85回日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館(京都府)
  • Year and Date: 2012-03-15
• [Presentation] イノシトール1,4,5-三リン酸シグナリングは小脳バーグマングリアのグルタミン酸取り込み能力を維持する (2012)
  • Author(s): 大久保洋平
  • Organizer: 第85回日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館(京都府)
  • Year and Date: 2012-03-15
• [Presentation] イノシトール1,4,5-三リン酸シグナリングは小脳ーグマングリアのグルタミン酸取り込み活性を維持する (2011)
  • Author(s): 大久保洋平、間下雅士、山津徳志子、山崎美和子、渡辺雅彦、村山俊彦、飯野正光
  • Organizer: 第125回日本薬理学会関東部会
  • Place of Presentation: 日本大学薬学部(千葉県)
  • Year and Date: 2011-10-15
• [Presentation] イノシトール1,4,5-三リン酸シグナリングは小脳バーグマングリアのグルタミン酸取り込み活性を維持する (2011)
  • Author(s): 大久保洋平
  • Organizer: 第125回日本薬理学会関東部会
  • Place of Presentation: 日本大学薬学部(千葉県)
  • Year and Date: 2011-10-15
• [Presentation] イノシトール1,4,5-三リン酸シグナリングはーグマングリアのグルタミン酸取り込み活性を維持する (2011)
  • Author(s): 大久保洋平、間下雅士、山津徳志子、山崎美和子、渡辺雅彦、村山俊彦、飯野正光
  • Organizer: 第34回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • Year and Date: 2011-09-17
• [Presentation] イノシトール1,4,5-三リン酸シグナリングはバーグマングリアのグルタミン酸取り込み活性を維持する (2011)
  • Author(s): 大久保洋平
  • Organizer: 第34回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • Year and Date: 2011-09-17
• [Presentation] 脳血流制御のトリガーとしてのグルタミン酸スピルオーバー動態
  • Author(s): 大久保 洋平
  • Organizer: 第22回 日本循環薬理学会
  • Place of Presentation: 富山国際会議場（富山県）
• [Presentation] 神経ーグリアー血管連関を担うグルタミン酸スピルオーバー動態
  • Author(s): 大久保 洋平
  • Organizer: 第86回 日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場（福岡県）
• [Remarks]
  • URL: http://calcium.cmp.m.u-tokyo.ac.jp/
• [Remarks] 東京大学大学院医学系研究科細胞分子薬理学教室
  • URL: http://calcium.cmp.m.u-tokyo.ac.jp/
• [Remarks] http://calcium.cmp.m.u-tokyo.ac.jp/
• [Remarks]
  • URL: http://calcium.cmp.m.u-tokyo.ac.jp/index.html