小脳顆粒細胞-苔状線維間の神経回路網の組織化の分子調節機構

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11780587
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 尾崎 美和子 理化学研究所, 細胞内情報研究チーム, 研究員 (30291058)
• Keywords: Neuregulin / ErbB / Cerebellum / Activity-dependent / Synapse / NMDA receptor / GABAA receptor / Proteolytic cleavage

Research Abstract

本研究は小脳を研究対象とし、高次機構の基礎にある過程(シナプスの可塑性)を分子レベルから明かにしようとしている。私は、これまで橋-小脳路系(苔状線維-小脳顆粒細胞)のシナプスに着目してシナプスの可塑性の研究を進めてきた。その結果、ニューレグリンと呼ばれる多機能性分化増殖因子が、ある特定の神経活動下、NMDAレセプターの遺伝子発現を制御し、シナプス形成と維持に重要な役割を果たしていることを発見した(Ozaki et al,1997,Nature)。更にニューレグリンのレセプターである、ErbB(ErbB1〜4)の小脳での発現状態を解析したところ、NMDAレセプターの遺伝子発現にはErbB2とErbB4が重要な働きをしていることが解った(Ozaki et al,1997,Nature;Ozaki et al,1998,Neurosci.Res.)。小脳におけるNMDAレセプターNR2Cサブユニットの発現は、顆粒細胞で観察され、生後小脳後方より前方に向かってゆっくりゾーンを形成しながら拡がっていく。苔状線維の蛍光標識により苔状線維の挙動を発生段階を追って調べていくとNR2C遺伝子の発現には苔状線維の神経支配が関与している可能性が示唆された(Ozaki et al,1999,Neural Development;Ozaki et al,2000,準備中)。また、ニューレグリンには膜貫通型ニューレグリンと分泌型ニューレグリンが存在し、分泌型ニューレグリンは、プロテインキナーゼCの活性化による蛋白分断により、膜貫通型ニューレグリンから産生された(Ozaki et al,2000,J.Neurosci.Res.;Ozaki,2001,The Neuroscientist;Ozaki et al,2001,準備中)。この分泌型ニューレグリンの産生は電気的な活動のパターンにより制御されており、分泌型ニューレグリンの産生効率と他のイオンチャネルレセプターの活性化との組み合わせにより、顆粒細胞でのNMDAレセプターとGABAAレセプターの発現のバランスが制御されていることが明らかとなった(Ozaki et al,2001,投稿中)。

Research Products

• [Publications] Miwako Ozaki: "Neuregulins and the Shaping of Synapses"The Neuroscientist. 7(2). 146-154 (2001)
• [Publications] Miwako Ozaki and others: "Roles of Neuregulin in Synaptogenesis between Mossy Fibers and Cerebellar Granule Cells"J.Neurosci.Res.. 59. 612-623 (2000)
• [Publications] 尾崎美和子: "小脳顆粒細胞-苔状線維間のシナプス形成、維持の分子調節機構"文部省科学研究費補助金・特定領域研究(A)神経回路の機能発達・研究成果報告書. 243-246 (2000)
• [Publications] Miwako Ozaki and others: "The connection between granule cells and mossy fibers changes dynamically during postnatal cerebellar development"Neural Development. 2. 425-429 (1999)
• [Publications] Miwako Ozaki and others: "Expression of receptors for neuregulins, ErbB2, ErbB3 and ErbB4, in developing mouse cerebellum"Neurosci.Res.. 30(4). 351-354 (1998)
• [Publications] Miwako Ozaki and others: "Neuregulin-β induces expression of an NMDA-receptor subunit"Nature. 390. 691-694 (1997)
• [Publications] 尾崎美和子,矢野良治: "実験医学増刊「脳神経研究の最前線'99」"羊土社. 7 (1999)
• [Publications] 尾崎美和子: "臨床神経科学(Clinical Neuroscience)"中外医学社. 2 (1999)