2019 Fiscal Year Annual Research Report
Spatial distribution of readily releasable vesicles underlying short-term plasticity at synapses
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17K07064
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| Research Institution | Jikei University School of Medicine |
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Principal Investigator |
中村 行宏 東京慈恵会医科大学, 医学部, 講師 (40460696)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | シナプス伝達 / シナプス前終末 / カルシウムチャネル / シナプス小胞 / 短期可塑性 / カルシウムキレート剤 / パッチクランプ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脳幹のヘルド萼状シナプスのシナプス前終末開口放出部位では、即時放出可能シナプス小胞のプールの約7割がカルシウムチャネル（クラスター）から50nm以内に、残り3割が50nm以遠にドックしている。また通常の活動電位1発によって開口放出されるのは、チャネルから20nm付近に位置するシナプス小胞であることが昨年度までの研究で明らかになっていた。それでは、シナプス前終末に連続して複数の活動電位が発生したときに、2発目の開口放出部位に変化は生じるのだろうか。これを明らかにするために、シナプス前終末をパッチクランプ電極によって10～-500ミリ秒間隔で2回脱分極し、シナプス後細胞から記録したシナプス電流をdeconvolution解析して、開口放出の量や詳細なタイミングを求めた。さらに、シナプス前終末にカルシウムキレート剤EGTA（10 mM）を注入し、開口放出の抑制率およびシナプス伝達の短期可塑性に生じる変化を測定した。1発目と2発目の開口放出のタイミングやキネティクスを比較したところ有意な差は認められなかった。また平成29年度モデル研究の結果に基づいて開口放出部位を推定したところ、1度目と同じく2度目の開口放出もカルシウムチャネルから平均20nmの距離で起きていることが示された。同志社大学やIST Austriaの研究グループと行った小脳顆粒細胞平行線維末端についての共同研究でも、シナプス伝達の短期可塑性には、開口放出が生じる距離の変化より寧ろシナプス小胞の開口放出部位への補充速度が重要な役割を果たす結果が得られた。シナプス伝達の短期可塑性によって、カルシウムチャネルと即時放出可能シナプス小胞のプールの距離は変化しないとの結論を得た。
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Research Products
(8 results)
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[Presentation] 脊髄小脳失調症42型モデルマウスを用いた神経変性分子病態基盤の解明2019
Author(s)
橋口 俊太, 土井 宏, 國井 美紗子, 中村 行宏, 志牟田 美佐, 鈴木 江津子, 大久保 正紀, 笹岡 俊邦, 竹内 英之, 石川 太郎, 田中 章景
Organizer
Neuro2019（第42回日本神経科学大会 第62回日本神経化学大会）
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[Presentation] Ataxic phenotype with altered CaV3.1 channel property in a mouse model for spinocerebellar ataxia 422019
Author(s)
Doi H, Hashiguchi S, Kunii M, Nakamura Y, Shimuta M, Ssuzuki E, Okubo M, Sasaoka T, Takeuchi H, Ishikawa T, Tanaka F
Organizer
Neuroscience 2019
Int'l Joint Research
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