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2008 Fiscal Year Annual Research Report

内因性カンナビノイドを介する逆行性シナプス伝達のメカニズムとその生理的意義の解明

Research Project

Project/Area Number 17100004
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

狩野 方伸  The University of Tokyo, 大学院・医学系研究科, 教授 (40185963)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 崎村 建司  新潟大学, 脳研究所, 教授 (40162325)
少作 隆子  金沢大学, 保健学系, 教授 (60179025)
Keywords神経科学 / シグナル伝達 / シナプス / 生理学 / 脳・神経
Research Abstract

脳内に存在するマリファナ類似物質(内因性カンナビノイド)はシナプス後ニューロンから放出され、シナプス前終末のカンナビノイドCBI受容体に作用して、神経伝達物質放出の減少を引き起こす。本研究では、内因性カンナビノイドのシナプス伝達調節の機構とその脳機能における役割の解明を目指している。平成20年度の研究から、以下の点が明らかになった。
1.2-AGの合成酵素diacylglycerol lipase a(DGLa)のノックアウトマウスを作製した。このマウスは成獣まで生存可能で、特に顕著な行動学上の変化は認められなかったが、小脳、海馬、線条体の2-AG含量は野生型マウスの20%ほどに減少していた。
2.DGLaノックアウトマウスの培養海馬ニューロンから抑制性シナプス後電流を記録し、脱分極による細胞内Ca^2+濃度上昇に引き続いて起こる逆行性シナプス抑圧を調べたところ、これがほぼ完全に消失していた。
3.2-AG分解酵素のmonoacylglycerol lipase(MGL)のノックアウトマウスを作製した。このマウスは成獣まで生存可能で、一見して行動学上の変化は認められなかったが、小脳、海馬、線条体の2-AG含量は野生型マウスの4倍に増大していた。
4.2-AG分解酵素のmonacylglycerol lipase(MGL)のノックアウトマウスにおいて、小脳プルキンエ細胞の脱分極による興奮性平行線維シナプスの逆行性抑圧の持続時間が長くなっていた。
5.MGLノックアウトマウスの小脳機能を調べた。roto-rod testで野生型に比べて成績が向上していたが、小脳依存性の運動学習である瞬き反射の条件づけでは、学習の獲得は正常であった。
本研究から、小脳や海馬において、逆行性シナプス抑圧を担う内因性カンナビノイドは2-AGであることが確実になった。

  • Research Products

    (27 results)

All 2009 2008 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (14 results) Book (4 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Endocannabinoid-modiated control of synaptic transmission.2009

    • Author(s)
      Kano M
    • Journal Title

      Physiol Rev 89

      Pages: 309-380

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Severe neurological phenotypes of Q129 DRPLA transgenic serendipitously created by en masse expansion of CAG repeats in Q76 DRPLA mice.2009

    • Author(s)
      Sato T
    • Journal Title

      Hum Mol Genet 18(4)

      Pages: 726-736

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Influence of parallel fiber-Purkinje cell synapse formation on postnatal development of climbing fiber-Purkinje cell synapses.2009

    • Author(s)
      Hashimoto K
    • Journal Title

      Neuroscience In press(掲載確定)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Spontaneous hyperactivity in mutant mice lacking the NMDA receptor GluRepsilonl subunit is aggravated during exposure to 0.1 MAC segoflurane and is preserved after emergence from sevoflurane anaesthesis.2009

    • Author(s)
      Petrenko AB
    • Journal Title

      Bur J Anaesthesiol. 25(12)

      Pages: 953-960

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ablation of NMDA receprors enhances the excitability of hippovampal CA3 neurons.2009

    • Author(s)
      Fukushima F
    • Journal Title

      PLoS ONE 4(1)

      Pages: e3993

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A novel form of memory for auditory fear conditioning at a low-intensity unconditioned stimulus.2009

    • Author(s)
      Kishioka A
    • Journal Title

      P+oS ONE 4(1)

      Pages: e4157

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Type-1 metabotropic glutamate receptor in cerebllar Purkinje cells:a key molecule responsible for long-tera depression, endocannabinoid signalling and synapse elimination.2008

    • Author(s)
      Kano M
    • Journal Title

      Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 363

      Pages: 2173-2186

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Strength of GABAa recceptor-mediated transmission is crucial for the late phase of climbing fiber synapse elimination during postnatal cerebellar development.2008

    • Author(s)
      Nakayama H
    • Organizer
      Neuroscience 2008
    • Place of Presentation
      ワシントンDC、アメリカ
    • Year and Date
      2008-11-18
  • [Presentation] Transmembrane AMPA receptor regulatory protein r-8 is involved with the regulation of spontaneous activity and mental codition.2008

    • Author(s)
      Yamazaki M
    • Organizer
      NEUROSCIENCE 2008
    • Place of Presentation
      ワシントンDC、アメリカ
    • Year and Date
      2008-11-17
  • [Presentation] Developmental changes in climbing fiber responses of cerebellar Purkinje cells revealed by whole-cell patch-clamp recordings in vivo.2008

    • Author(s)
      Kawamura Y
    • Organizer
      Neuroscience2008
    • Place of Presentation
      ワシントンDC、アメリカ
    • Year and Date
      2008-11-16
  • [Presentation] Functional coupling between mGluRl and Cav3.1 T-type calcium channels enhances cerebellar Purkinje cell excitability and local signaling.2008

    • Author(s)
      Hildebrand M E
    • Organizer
      Neuroscience 2008
    • Place of Presentation
      ワシントンDC、アメリカ
    • Year and Date
      2008-11-15
  • [Presentation] Endocannabinoid-mediated retrograde synaptic symaptic modulation triggered by activation of group I mGluGs.2008

    • Author(s)
      Kano M
    • Organizer
      6th International Meeting of Metabotropic Glutamate Receptors
    • Place of Presentation
      シチリア島、イタリア
    • Year and Date
      2008-09-17
  • [Presentation] Requirement of type 1 metabotropic glutamate receptor for activity-dependent synapse elimination in the lateral geniculate mucleus.2008

    • Author(s)
      Narushima-Takahashi M
    • Organizer
      6th FENS(Forum of European Neuroseience)
    • Place of Presentation
      ジュネーブ、スイス
    • Year and Date
      2008-07-15
  • [Presentation] Gating of complex spike calcium transient by metabotropic flutamate receptors in cerebellar Purkinje cells..2008

    • Author(s)
      Otsu Y
    • Organizer
      6th FENS(Forum of European Neuroseience)
    • Place of Presentation
      ジュネーブ、スイス
    • Year and Date
      2008-07-15
  • [Presentation] Functional coupling between mGluR1 and Cav3.1 T-Type calciun channels enhances cerebellar Purkinje cell excitability and local signaling2008

    • Author(s)
      Isope P
    • Organizer
      6th FENS(Forum of European Neuroseience)
    • Place of Presentation
      6th FENS(Forum of European Neuroseience)
    • Year and Date
      2008-07-15
  • [Presentation] 成体期の小脳における代謝型グルタミン酸受容体1型の役割2008

    • Author(s)
      中尾晴美
    • Organizer
      第31回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      東京都千代田区東京国際フォーラム
    • Year and Date
      2008-07-10
  • [Presentation] ERKは発達期小脳におけるシナプス除去に必要である2008

    • Author(s)
      原田武志
    • Organizer
      第31回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      東京都千代田区東京国際フォーラム
    • Year and Date
      2008-07-10
  • [Presentation] 代謝型グルタミン酸受容体1型による網膜-外側膝状体シナプス除去の調節2008

    • Author(s)
      鳴島円
    • Organizer
      第31回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      東京都千代田区東京国際フォーラム
    • Year and Date
      2008-07-10
  • [Presentation] 発達期小脳プルキンエ細胞のin vivoパッチクランプ法による解析2008

    • Author(s)
      河村吉信
    • Organizer
      第31回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      東京都千代田区東京国際フォーラム
    • Year and Date
      2008-07-09
  • [Presentation] 成熟マウス小脳へ行こう線維とプルキンエ細胞間の逆行性シナプス調節における内因性カンナビノイドの寄与2008

    • Author(s)
      谷村あさみ
    • Organizer
      第31回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      東京都千代田区東京国際フォーラム
    • Year and Date
      2008-07-09
  • [Presentation] 延髄と小脳の共培養による小脳プルキンエ細胞への機能的シナプス結合の再構築2008

    • Author(s)
      上阪直史
    • Organizer
      第31回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      東京都千代田区東京国際フォーラム
    • Year and Date
      2008-07-09
  • [Book] Synaptic plasticity in the cerebellum. In:Handbook of Neurochemistry and Molecular Neurobiolgy.2009

    • Author(s)
      Tabata T
    • Publisher
      Springer Science Business Media(In press)
  • [Book] シナプスの刈り込みと神経回路発達(脳を知る・創る・守る・育む:NPO法人脳の世紀推進会議/編)2008

    • Author(s)
      狩野方伸
    • Total Pages
      159(125-152)
    • Publisher
      クバプロ
  • [Book] 小脳におけるシナプス可塑性(シリーズ 脳科学5、分子・細胞・シナプスからみる脳:甘利俊一/監修、古市貞一/編)2008

    • Author(s)
      田端俊英
    • Total Pages
      284(230-263)
    • Publisher
      東京大学出版会
  • [Book] 長期抑圧(現代医学・生物学の仮説・学説2008)生体の科学59:No.52008

    • Author(s)
      田端俊英
    • Total Pages
      488(432-433)
    • Publisher
      医学書院
  • [Remarks] 東京大学大学院医学系研究科神経生理学教室

    • URL

      http://plaza.umin.ac.jp/~neurophy/Kano%201ab/Top.html

  • [Remarks] 新潟大学脳研究所細胞神経生物学分野

    • URL

      http://www.bri.niigata-u.ac.jp/~cellular

URL: 

Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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