2017 Fiscal Year Annual Research Report
CAPS依存性の分泌小胞開口放出機構とその欠損による神経と行動の障害に関する研究
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17H03563
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
古市 貞一 東京理科大学, 理工学部応用生物科学科, 教授 (50219094)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 有芯小胞 / シナプス小胞 / 開口放出 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
①有芯小胞(DCV)とシナプス小胞(SV)の開口放出動態の比較イメージング解析： DCVとSVの開口放出を可視化するための改変蛍光タンパク質は既存のコンストラクトを使用し、またDCVで分泌されるダイノルフィン(Dyn)の蛍光タンパク質のコンストラクトも使用して、活動依存的な蛍光動態を比較観察した。その結果、DCVとDynの蛍光が弱いことがわかり、コンストラクトの変更を行っている。
②ドーパミンニューロンにおけるCAPS2依存性の開口放出とドーパミン放出部位の解析： ドーパミンニューロンの軸索投射先の線条体において、CAPS2 KOと野生型でドーパミン受容体とチロシン水酸化酵素の免疫陽性シグナルに違いがあることが分かってきた。現在詳細を解析中である。また、CAPS2依存的ドーパミン放出についても蛍光偽神経伝達物質FFN511を使用し、KOと野生型で分泌活性に違いがあることが示されている。
③海馬シナプスにおけるCAPS1依存性シナプス小胞開口放出の解析： 前脳特異的CAPS1 cKOマウスの海馬スライス標本を用いて、CA3-CA1シナプス、DG-CA3シナプスにおけるプレシナプス放出活性とポストシナプス応答を、野生型と比較解析した。その結果、2つの海馬シナプスに特異的なfEPSP、LTP、LTP前後のPPRなどで違いがあることが明らかになった。また、CAPS1がプシナプス放出に関わる特性も明らかになった。
④視床下部オキシトシンニューロンの脳内投射の可視化とCAPS との共存性の解析： オキシトシン産生部位の視床下部室房核におけるCAPS2とオキシトシンの免疫陽性のパターンを明らかにした。また、CAPS2 KOマウスと野生型マウスにおける外来性オキシトシン投与による社会性行動について比較解析を行い、両者に違いがあることがわかってきた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
H29年度において、有芯小胞の開口放出イメージング用の蛍光タンパク質コンストラクトの改良が必要なこと以外は、順調に研究計画が遂行された。
特に、CAPS1によるシナプス小胞の開口放出への寄与については、学会発表を行い、また投稿論文の準備段階にある。
以上のことから、本研究計画はおおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
有芯小胞の開口放出のイメージングについては、可視化のための蛍光タンパク質コンストラクトの改良が必要であり、H30年度以降も引き続き解析を進める方針である。
CAPS1は、海馬シナプスにおける神経伝達と可塑性における重要性が明らかになってきたことから、CAPS1の開口放出にける役割の解析、およびCAPS1欠損による海馬依存的な記憶・学習への影響などについて、より深く解析を進めることとする。
CAPS2については、オキシトシンとCAPS2との関連性の解析も進展しつつあり、ドーパミン投射先での役割とCAPS2-dex3の軸索局在性についても解析を強化する計画である。
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[Journal Article] RNG105/caprin1, an RNA granule protein for dendritic mRNA localization, is essential for long-term memory formation.2017
Author(s)
Nakayama K., Ohashi R., Shinoda Y., Yamazaki M., Abe M., Fujikawa A., Shigenobu S., Futatsugi A., Noda M., Mikoshiba K., Furuichi T., Sakimura K., and Shiina N.
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Journal Title
eLife
Volume: 6
Pages: e29677
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] CAPS1 stabilizes synaptic vesicles on active zones and ensures basal synaptic transmission at hippocampal CA3-CA1 synapses2017
Author(s)
Ishii, C., Shinoda, Y., Fukazawa, Y., Sadakata, T., Sano, Y., Ishii, Y., Shibano, N., Furuichi, T.
Organizer
Neuroscience 2017, Society for Neuroscience
Int'l Joint Research
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[Presentation] Aberrant responses to the biological motion of CAPS2 knockout mice by conspecifics2017
Author(s)
Atsumi, T., Ide, M., Sano, Y., Shinoda, Y., Furuichi, T., Wada, M
Organizer
行動2017 日本動物行動関連学会・研究会合同大会
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