AMPA型グルタミン酸受容体の糖鎖修飾による新たなシナプス可塑性の動作原理
Publicly Offered Research
| Project Area | Principles of memory dynamism elucidated from a diversity of learning systems |
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| Project/Area Number |
16H01277
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Biological Sciences
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| Research Institution | University of Miyazaki |
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Principal Investigator |
高宮 考悟 宮崎大学, 医学部, 教授 (40283767)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2017)
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| Budget Amount *help |
¥8,320,000 (Direct Cost: ¥6,400,000、Indirect Cost: ¥1,920,000)
Fiscal Year 2017: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2016: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
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| Keywords | グルタミン酸受容体 / 糖鎖修飾 / チャンネル / 神経科学 / シナプス可塑性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
グルタミン酸は、中枢神経系において主な興奮性神経伝達物質であり、シナプス前部より放出される。その受容体であるシナプス後部におけるグルタミン酸受容体は、記憶などを含む多くの神経活動で重要な役割を果たしています。そのなかでもAMPA 型グルタミン酸受容体(AMPA-R)は、主たる興奮性神経伝達物質の受容体としてだけではなく、シナプス可塑性の発現においても中心的役割を果たしています。今回の研究では、AMPA-Rの糖鎖修飾によるシナプス可塑性の制御を中心に解析した。
培養神経細胞を用いた実験において日々の神経活動は、シナプスへの脂質ラフトの形成を促し、糖鎖修飾されていないAMPA受容体産生を増加させた。さらにシナプス可塑性を誘発する刺激を行うと糖鎖修飾をされていないAMPA-Rが脂質ラフトを有するシナプスに集中することがわかった。より脳に近いシステムで検証するために、電気生理学的解析を行った。そこでは、シナプス可塑性のモデルとして広く使われている海馬の急性スライスを用いた長期増強において、入力線維をテタヌス刺激をおこすと、糖鎖修飾されていないGluA1がシナプスの脂質ラフトへ挿入・捕捉されて、細胞内へより多くのイオンの流入を促し神経伝達の促進に関与することがわかった。
このことにより、in vivoにおいてAMPA-RのN型糖鎖の有無によりによりAMPA型グルタミン酸受容体のチャンネル活性の調節が起こりシナプス可塑性そのものを直接制御している可能性が示唆された。
これら実験結果に基づきGluA1の該当N型糖鎖修飾を起こらなくしたノックインマウスを作成し、電気生理学的解析、生化学的解析を行い、これまでの実験結果が正しいことが確認された。現在記憶・学習に関する行動実験を行っている。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(10 results)
