分子レベルからの脳機能構築機構の解明

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16070101
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 三品 昌美 東京大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (80144351)
• Keywords: 分子脳科学 / 統合脳科学 / 遺伝子 / 分子 / 神経細胞 / 神経回路 / システム / 学習

Research Abstract

特定領域研究「分子レベルからの脳機能構築機構の解明」では、遺伝子・分子を基盤に、脳の構成要素であり機能素子である神経細胞の形成と機能発現の分子機構の解明と脳の構造と機能の形成原理の探求を進めてきた。同時に、神経細胞、神経回路、システムの階層を貫いて、分子レベルから脳高次機能に迫る統合研究を推進してきた。さらに、班員間の連携と効率的な共同研究を推進することにより、分子脳科学研究の機動的な展開を図り、分子脳科学から統合脳科学への発展を促してきた。その結果、神経分化の運命決定に関与する分子の同定と機能解明、神経細胞の機能発現を制御するシグナル分子の解明、学習や行動システムを制御する分子機能の解明などの成果を挙げることが出来た。分子脳科学領域の計画班員および公募班員の研究は極めて活発であり、多くの研究成果が一流の学術雑誌に発表された。神経幹細胞の増殖と分化からシナプス形成に至る神経回路網形成の鍵となるステップの分子機構が、細胞自律的な過程と細胞外環境に依存する過程の両側面から明らかにされ、神経回路網形成の全体像を分子レベルから解明する研究を推進した研究項目AO1「神経細胞の運命決定及び動態に関与する分子」、分子ネットワーク、神経ネットワーク、高次ネットワークの3つのレベルから神経細胞機能発現の分子機構解明が進展した研究項目AO2「神経細胞の機能発現に関与する分子」、神経細胞、神経回路、システムの階層を貫いて、分子レベルから脳高次機能に迫る統合研究が推進された研究項目AO3「脳のシステム制御に関わる分子機構」の研究成果と、班会議及び統合脳5領域班会議および分子脳科学領域の広報と連携状況を冊子体としてとりまとめ、公表した。

Research Products

• [Journal Article] Identification and characterization of a novel zebrafish semaphorin. (2011)
  • Author(s): Taniguchi, M.Masuda, T., Mikami, Y., Kimura, M., Yoshida, T., Mishina, M., Shimizu, T.
  • Journal Title: Neurosci.Lett. Volume: 488 Pages: 215-220
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] NR3A-containing NMDA receptors promote neurotransmitter release and spike timing-dependent plasticity. (2011)
  • Author(s): Larsen, R.S., Corlew, R.J., Henson, M.A., Roberts, A.C., Mishina, M., Watanabe, M., Lipton, S.A., Nakanishi, N., Perez-Otano, I., Weinberg, R.J., Philpot, B.D.
  • Journal Title: Nature Neurosci. Volume: 14 Pages: 338-344
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Glutamate receptor δ2 is essential for input pathway-dependent regulation of synaptic AMPAR contents in cerebellar Purkinje cells. (2011)
  • Author(s): Yamasaki, M., Miyazaki, T., Azechi, H., Abe, M., Natsume, R., Hagiwara, T., Aiba, A., Mishina, M., Sakimura, K., Watanabe, M.
  • Journal Title: J.Neurosci. Volume: 31 Pages: 3362-3374
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Differential interactions of cerebellin precursor protein (Cbln) subtypes and neurexin variants for synapse formation of cortical neurons. (2011)
  • Author(s): Joo, J., Lee, S., Uemura, T., Yoshida, T., Yasumura, M., Watanabe, M., Mishina, M.
  • Journal Title: Biochem.Biophys.Res.Commun. Volume: 406 Pages: 627-632
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Remodeling of monoplanar Purkinje cell dendrites during cerebellar circuit formation. (2011)
  • Author(s): Kaneko, M., Yamaguchi, K., Eiraku, M., Sato, M., Takata, N., Kiyohara, Y., Mishina, M., Hirase, H., Hashikawa, T., Kengaku, M.
  • Journal Title: PLoS ONE Volume: (掲載確定(印刷中))
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Strain differences in stress responsivity are associated with divergent amygdala gene expression and glutamate-mediated neuronal excitability. (2010)
  • Author(s): Mozhui, K., Karlsson, R-M., Kash, T.L., Ihne, J., Norcross, M., Patel, S., Farrell, M.R., Hill, E., Martin, K., Camp, M., Fitzgerald, P.J., Ciobanu, D.C., Sprengel, R., Mishina, M., Wellman, C.L., Winder, D.G., Williams, R.W., Holmes, A.
  • Journal Title: J.Neurosci. Volume: 30 Pages: 5357-5367
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Trans-synaptic interaction of GluRδ2 and neurexin through Cbln1 mediates synapse formation in the cerebellum. (2010)
  • Author(s): Uemura, T., Lee, S., Yasumura, M., Takeuchi, T., Yoshida, T., Ra, M., Taguchi, R., Sakimura, K., Mishina, M.
  • Journal Title: Cell Volume: 141 Pages: 1068-1079
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Specific involvement of postsynaptic GluRN2B-containing NMDA receptors in the developmental elimination of corticospinal synapses. (2010)
  • Author(s): Ohno, T., Maeda, H., Murabe, N., Kamiyama, T., Yoshioka, N., Mishina, M., Sakurai, M.
  • Journal Title: Proc.Natl.Acad.Sci.USA Volume: 107 Pages: 15252-15257
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Essential role of NMDA receptor channel ε4 subunit (GluN2D) in the effects of phencyclidine, but not methamphetamine. (2010)
  • Author(s): Hagino, Y., Kasai, S., Han, W., Yamamoto, H., Nabeshima, T., Mishina, M., Ikeda, K.
  • Journal Title: PLoS ONE(電子出版) Volume: 5 Pages: e13722
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ablation of glutamate receptor GluRδ2 in adult Purkinje cells causes multiple innervation of climbing fibers by inducing aberrant invasion to parallel fiber innervation territory. (2010)
  • Author(s): Miyazaki, T., Yamasaki, M., Takeuchi, T., Sakimura, K.Mishina, M., Watanabe, M.
  • Journal Title: J.Neurosci. Volume: 30 Pages: 15196-15209
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The physiological roles of vesicular GABA transporter during embryonic development : a study using knockout mice. (2010)
  • Author(s): Hayashi, R., Nakazato, Y., Takamori, S., Ebihara, S., Uematsu, M., Mishina, M., Miyazaki, J., Yokoyama, M., Konishi, S., Inoue, K., Fukuda, A., Fukumoto, M., Nakamura, K., Obata, K., Yanagawa, Y.
  • Journal Title: Mol.Brain(電子出版) Volume: 3 Pages: 40
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Identification of a novel ligand for glutamate receptor δ2. (2010)
  • Author(s): Mishina, M., Uemura, T., Lee, S., Yasumura, M., Yoshida, T.
  • Organizer: The 16th World Congress of Basic and Clinical Pharmacology
  • Place of Presentation: Copenhagen, Denmark
  • Year and Date: 2010-07-22