• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

嗅内皮質-海馬歯状回シナプス分子欠乏による空間失認と適応的代償機構の解析

Publicly Offered Research

Project AreaMechanisms underlying the functional shift of brain neural circuitry for behavioral adaptation
Project/Area Number 15H01429
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

木下 専  名古屋大学, 理学研究科, 教授 (30273460)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥6,890,000 (Direct Cost: ¥5,300,000、Indirect Cost: ¥1,590,000)
Fiscal Year 2016: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2015: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Keywords空間弁別 / 認知機能 / 嗅内皮質 / 貫通線維 / 海馬歯状回 / 顆粒細胞 / グルタミン酸作動性シナプス / 嗅内皮質-海馬歯状回投射路 / 空間弁別試験 / 遺伝子改変マウス / アデノ随伴ウイルス / シナプス伝達 / 海馬 / 興奮性シナプス / スパイン / グルタミン酸受容体 / セプチン / 行動試験
Outline of Annual Research Achievements

空間認知・記憶を担う海馬神経回路のうち、嗅内皮質(貫通線維)から海馬歯状回(顆粒細胞)への投射 (pp-GC)は発火閾値が高く、sparse codingによるパターン分離(空間文脈の弁別)に重要とされている。このユニークなグルタミン酸作動性シナプスの樹状突起棘(スパイン)には重合性GTPaseセプチンの複数のサブユニットが局在するが、生理的意義は不明である。我々は、海馬歯状回顆粒細胞に高発現する機能未知のセプチン細胞骨格サブユニットの1つに着目し、その遺伝子欠損マウスの神経機能異常を系統的行動解析でスクリーニングしたところ、空間定位・記憶を含めて行動様式がほぼ正常であるにもかかわらず、異なる空間文脈を混同するという、限局的な空間認知・弁別障害を見出した。そこで、1)野生型マウス歯状回へのRNAi注入実験により、顆粒細胞のセプチンが空間弁別に必要であること、2) レスキュー実験により、欠損マウスの顆粒細胞でのセプチン発現が空間弁別に十分であることを示し、空間弁別障害の主要な責任領域がpp-GCシナプスであることを確定した。引き続き、セプチンの欠乏ないし欠損からシナプス機能障害に至るメカニズムの解明を目指して、蛍光ライブイメージング、神経薬理学的操作、プロテオミクスを組み合わせた探索を進めている。行動>海馬神経回路>シナプス活動>シナプス微細構造>シナプス分子の階層での異常を詳細に精査することを通じて、認知症や統合失調症などの精神・神経疾患の部分症状として頻度の高い空間見当識障害の病態理解につながることも期待される。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2016 2015 Other

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] A CDC42EP4/septin-based perisynaptic glial scaffold facilitates glutamate clearance.2015

    • Author(s)
      Ageta-Ishihara N, Yamazaki M, Konno K, Nakayama H, Abe M, Hashimoto K, Nishioka T, Kaibuchi K, Hattori S, Miyakawa T, Tanaka K, Huda F, Hirai H, Hashimoto K, Watanabe M, Sakimura K, Kinoshita M.
    • Journal Title

      Nat Commun.

      Volume: 6 Issue: 1 Pages: 10090-10090

    • DOI

      10.1038/ncomms10090

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] グルタミン酸輸送体の足場となり、クリアランスを促進するシナプス周囲グリア突起内の蛋白質複合体2016

    • Author(s)
      木下 専
    • Organizer
      第38回日本生物学的精神医学会・第59回日本神経化学会大会合同年会 合同シンポジウム「精神神経疾患と興奮性アミノ酸受容体」
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2016-09-10
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Septins promote dendrite and axon development by negatively regulating microtubule stability via HDAC6-mediated deacetylation2016

    • Author(s)
      Kinoshita M
    • Organizer
      第35回日本神経科学大会 公開シンポジウムMolecular dynamics driving neuronal morphogenesis
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2016-07-22
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Spatial discrimination defects caused by chronic, systemic loss of a septin subunit is recapitulated by its acute, local depletion in the hippocampal dentate gyrus.2016

    • Author(s)
      Ageta-Ishihara N, Yamada T, Y. Suzuki Y, A. Sawada A, Takao K, Miyakawa T, Okamura M, Bito H, Inokuchi K, Kinoshita M.
    • Organizer
      International Symposium on Adaptive Circuit Shift 2016 “Integrative Neural Network Linking Multiple Brain Areas for Behavioral Adaptation”
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2016-03-03
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Septins as multifunctional cytoskeletal scaffold for the structural and functional organization of axons and synapses.2016

    • Author(s)
      Ageta-Ishihara N, Kinoshita M.
    • Organizer
      Keystone Symposia “Axons: From Cell Biology to Pathology”
    • Place of Presentation
      Santa Fe, NM, USA
    • Year and Date
      2016-01-24
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Biochemical and ultrastructural endophenotype underlying impaired spatial discrimination of mice that lack a septin subunit2015

    • Author(s)
      上田(石原)奈津実、深澤有吾、木下 専
    • Organizer
      文部科学省科研費補助金 新学術領域研究「包括脳ネットワーク」 冬のワークショップ
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-12-18
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 嗅内皮質-海馬歯状回シナプス分子欠乏による空間失認と適応的代償機構の解析2015

    • Author(s)
      上田(石原)奈津実、尾藤晴彦、木下 専
    • Organizer
      文部科学省科学研究費 新学術領域研究「行動適応を担う脳神経回路の機能シフト機構」平成27年度冬の班会議
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-12-17
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Analysis of septin mutant mice with impaired spatial recognition2015

    • Author(s)
      上田(石原)奈津実、増田博紀、真野善有、澤田明宏、矢野夢生、山田哲也、尾藤晴彦、高雄啓三、宮川 剛、重本隆一、深澤有吾、木下 専
    • Organizer
      第37回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2015-07-28
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 嗅内皮質-海馬歯状回シナプス分子欠乏による空間失認と適応的代償機構の解析2015

    • Author(s)
      上田(石原)奈津実、尾藤晴彦、木下 専
    • Organizer
      文部科学省科学研究費 新学術領域研究「行動適応を担う脳神経回路の機能シフト機構」平成27年度夏の班会議
    • Place of Presentation
      福島
    • Year and Date
      2015-06-26
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Remarks] 神経伝達物質グルタミン酸をシナプスから浄化するしくみに迫る

    • URL

      http://www.bio.nagoya-u.ac.jp/topics/151207_kinoshitaageta.pdf

    • Related Report
      2016 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-04-16   Modified: 2018-03-28  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi