2015 Fiscal Year Annual Research Report
Regulation of visual cortical plasticity by perineuronal nets
| Project Area | Deciphering sugar chain-based signals regulating integrative neuronal functions |
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| Project/Area Number |
23110004
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| Research Institution | National Institute for Physiological Sciences |
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Principal Investigator |
小松 由紀夫 生理学研究所, 基盤神経科学研究領域, 特別協力研究員 (90135343)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 糖鎖 / 神経科学 / 視覚野 / 可塑性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
視覚野2/3層錐体細胞のT 型 Ca2+チャネル依存性長期増強（T-LTP）は、野生型マウスでは感受性期に限局して起こるが、コンドロイチン硫酸（CS）の6位の硫酸化転移酵素を過剰発現させたC6ST-1 TGマウスでは感受性期、成熟期の両時期において同様に起こる。これは、CS鎖が6S優位から4S優位に変わると、T-LTPが減弱することを示している。T-LTPの発達に伴う変化は、2/3層錐体細胞を取り囲むCSの硫酸化パターンの変化により制御されている可能性が強いので、その可能性を検討した。この目的でE14に子宮内エレクトロポレーションによりC4ST-1を野生型マウスの2/3層錐体細胞に導入し、4S-CSを過剰発現させた。感受性期にこのマウスより作製した視覚野スライス標本でT-LTPを調べたが、コントロールに比してT-LTPの減弱は見られなかった。この結果は、2/3層錐体細胞が産生する4S-CSではなく、その細胞に投射する他のニューロン、あるいはグリアが産生する4S-CSがT-LTPの制御に関与することを示唆する。
ケラタン硫酸(KS)-KOマウスでT-LTPが起こらないのは、TNFαを膜結合型から可溶型に変換する酵素TACEによる膜からの可溶性TNFαの遊離が起こらないためであることを示す結果をすでに報告している。KSによるTACEの制御機構を調べた。免疫組織学検索により、KSとphosphacanは共局在しており、2/3層錐体細胞の周囲に分布することと、TACEが2/3層錐体細胞の細胞体・樹状突起に発現することが分かった。更に、phosphacanの抗体6B4によりT-LTPが阻害されることも判明した。これらの結果は、KS-phosphacanがTACEの調節を介してT-LTPを制御することを示唆する。
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| Research Progress Status |
27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 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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