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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Molecular mechanisms for regression of matured synapses as a neuronal basis for Rett syndrome

Research Project

Project/Area Number 16K19672
Research InstitutionNational Institute for Physiological Sciences

Principal Investigator

鳴島 円  生理学研究所, 基盤神経科学研究領域, 准教授 (30596177)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2018-03-31
Keywordsシナプス / 発達 / 維持 / mGluR1 / レット症候群 / MeCP2
Outline of Annual Research Achievements

29年度より東京女子医科大学・生理学(第一)講座から自然科学研究機構・生理学研究所に異動となった。前年度は視覚系視床(外側膝状体)におけるmGluR1の機能解析を行っていたが、今年度は今後の行動解析への拡張性を考慮し、体性感覚系視床(後内側腹側核)の求心性シナプスを対象に解析を行った。その結果、外側膝状体ではmGluR1の発現を阻害したマウスの求心性シナプスはレット症候群モデルマウスと類似した正常発達後に起きる異常なシナプス再編成が見られたのに対し、後内側腹側核ではシナプスの発達期から、シナプス応答の振幅の低下やシナプス除去の異常が起こることを見出した。一部のシナプスは成熟に従っていったん強化されたが、その後外側膝状体と同様にシナプス再形成や個々のシナプス応答の減弱など、幼若型結合への退行が見られた。以上の結果から、mGluR1はシナプスの正常な形成・強化・除去・維持の全過程に関わる分子であることが示唆される一方、mGluR1発現阻害による後内側腹側核・求心性シナプスの異常はレット症候群モデルマウスの表現型とは異なるため、mGluR1とレット症候群の原因遺伝子MeCP2との関連性については、より詳細な解析が必要となった。現在は発達の各時期でmGluR1発現阻害時におけるMeCP2の発現レベルを免疫組織化学的染色およびウェスタンブロッティング法にて確認中である。
上記の研究成果を、北米神経科学学会(Neurosciene 2017)、日本神経科学大会、日本生理学会大会にてポスター発表、ならびに生理学研究所国際シンポジウムの招待講演にて発表した。また上記の成果により、2017年度の神経科学学会奨励賞を受賞した。

Remarks

2017年度 神経科学学会奨励賞 受賞
http://www.jnss.org/syorei/2017narushima/

  • Research Products

    (5 results)

All 2018 2017

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Comparison of the role of metabotropic glutamate receptor subtype 1 in developmental refinement of neuronal connectivity between the cerebellum and the sensory thalamus2018

    • Author(s)
      Madoka Narushima
    • Journal Title

      Neuroscience Research

      Volume: 129 Pages: 24~31

    • DOI

      10.1016/j.neures.2017.06.004

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] The metabotropic glutamate receptor subtype 1 contributes to developmental refinement of afferent lemniscal synapses in the somatosensory thalamus.2017

    • Author(s)
      鳴島円、竹内雄一、宮田麻理子
    • Organizer
      第40回日本神経科学大会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The metabotropic glutamate receptor subtype 1 mediates visual experience-dependent maintenance of synaptic connectivity in the dorsal lateral geniculate nucleus.2017

    • Author(s)
      Madoka Naruhsima, Motokazu Uchigashima, Yuki Yagasaki, Takeshi Harada, Yasuyuki Nagumo, Naofumi Uesaka, Kouichi Hashimoto, Atsu Aiba, Masahiko Watanabe, Mariko Miyata, Masanobu Kano
    • Organizer
      Neuroscience 2017
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The metabotropic glutamate receptor subtype 1 mediates experience-dependent maintenance of mature synaptic connectivity in the dorsal lateral geniculate nucleus2017

    • Author(s)
      Madoka Narushima
    • Organizer
      The 48th NIPS International Symposium
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Activation of the metabotropic glutamate receptor subtype 1 is necessary for visual experience-dependent maintenance of synaptic connectivity in the dorsal lateral geniculate nucleus.2017

    • Author(s)
      鳴島 円
    • Organizer
      第95回日本生理学会大会
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-12-17  

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