バーグマングリアに発現するグルタミン酸受容体結合分子の機能的役割

2006 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18053001
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 深谷 昌弘 北海道大学, 大学院医学研究科, 助手 (10360900)
• Keywords: 神経科学 / TARPs / バーグマングリア / グルタミン酸受容体 / AMPA受容体

Research Abstract

平成18年度の研究では小脳バーグマングリアに発現するAMPA受容体の細胞内局在を明らかにし、その細胞表面発現機構へのAMPA受容体結合分子であるTARPsの関与を明らかにすることを目的として研究を行っている。
まず、マウス小脳バーグマングリアに発現するAMPA受容体のサブユニットであるGluRα1とGluRα4の局在解析を行った。その結果、AMPA受容体は平行線維とプルキンエ細胞の興奮性シナプスの周囲に豊富に存在し、特にシナプス間隙近傍のバーグマングリア細胞膜に局在していた。このことは放出されたグルタミン酸をバーグマングリアが効率よく受容するための局在制御機構が機能していると考えられる。また、バーグマングリアに発現するTARPs g5の特異抗体を用いて局在解析を行ったところ、AMPA受容体と同様に平行線維-プルキンエ細胞シナプス間隙近傍のバーグマングリア細胞膜に局在していた。このことはg5がAMPA受容体の局在を制御する可能性を示唆している。また、神経細胞と比較するためg8の局在解析およびノックアウトマウスの解析の結果、g8はAMPA受容体が豊富なPSDに多く局在し、棘突起や樹上突起の細胞膜にも存在していた。g8ノックアウトマウスではシナプス部および棘突起や樹上突起の細胞膜でのAMPA受容体が減少していた。このことからg8はAMPA受容体の局在制御に深く関与していることが明らかとなった(Fukaya et al.,2006,Eur J Neurosci)。
以上の結果から、バーグマングリアでのAMPA受容体の局在制御には、神経細胞と同様にTARPsが関与する可能性が示唆された。

Research Products

• [Journal Article] Tonic enhancement of endocannabinoid-mediated retrograde suppression of inhibition by cholinergic interneuron activity in the striatum (2007)
  • Author(s): Narushima M, Uchigashima M, Fukaya M, Matsui M, Manabe T, Hashimoto K, Watanabe M, Kano M
  • Journal Title: The Journal of Neuroscience 27 Pages: 496-506
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Phospholipase Cβ3 is distributed in both somatodendriteic and axonal compartments and localized around perisynapse and smooth endoplasmic reticulum in mouse Purkinje cell subsets (2007)
  • Author(s): Nomura S, Fukaya M, Tsujioka T, Wu D, Watanabe M
  • Journal Title: European Journal of Neuroscience (in press)
• [Journal Article] Vesicular release of glutamate from unmyelinated axons in white matter (2007)
  • Author(s): Ziskin J L, Nishiyama A, Rubio M, Fukaya M, Bergles D E
  • Journal Title: Nature Neuroscience (in press)
• [Journal Article] Junctophilin-mediated channel crosstalk essential for cerebellar synaptic plasticity (2007)
  • Author(s): Kakizawa S, Kishimoto Y, Hashimoto K, Miyazaki T, Furutanil K, Shimizu H, Fukaya M, Nishi M, Sakagami H, Ikeda A, Kondo H, Kano M, Watanabe M, Iino M, Takeshima H
  • Journal Title: The EMBO Journal (in press)
• [Journal Article] Abundant distribution of TARP γ-8 in synaptic and extrasynaptic surface of hippocampal neurons and its major role in AMPA receptor expression on spines and dendrites (2006)
  • Author(s): Fukaya M, Tsujita M, Yamazaki M, Kushiya E, Abe M, Akashi K, Natsume R, Kano M, Kamiya H, Watanabe M, Sakimura K
  • Journal Title: European Journal of Neuroscience 24 Pages: 2177-2190
• [Journal Article] Effects of RNA interference of Atg4B on the limited proteolysis of LC3 in PC12 cells and expression of Atg4B in various tissues (2006)
  • Author(s): Yoshimura K, Shibata M, Gotoh K, Fukaya M, Watanabe M, Uchiyama Y
  • Journal Title: Autophagy 2・3 Pages: 200-208
• [Journal Article] NR2B tyrosine phosphorylation modulates fear learning as well as amygdaloid synaptic plasticity (2006)
  • Author(s): Nakazawa T, Komai S, Watabe MA, Kiyama Y, Fukaya M, Arima-Yoshida F, Horai R, Sudo K, Ebine K, Delawary M, Goto J, Umemori H, Tezuka T, Iwakura Y, Watanabe M, Yamamoto T, Manabe T
  • Journal Title: The EMBO Journal 25 Pages: 2867-2877
• [Journal Article] Localization of diacylglycerol lipase-a around postsynaptic spine suggests close proximity between production site of an endocannabinoid, 2-arachidonoyl-glycerol, and presynaptic cannabinoid CB1 receptor (2006)
  • Author(s): Yoshida T, Fukaya M, Uchigashima M, Miura E, Kamiya H, Kano M, Watanabe M
  • Journal Title: The Journal of Neuroscience 26・18 Pages: 4740-4751
• [Journal Article] The CB1 cannabinoid receptor is the major cannabinoid receptor at excitatory presynaptic sites in the hippocampus and cerebellum (2006)
  • Author(s): Kawamura Y, Fukaya M, Maejima T, Yoshida T, Miura E, Watanabe M, Ohno-Shosaku T, Kano M
  • Journal Title: The Journal of Neuroscience 26・18 Pages: 2991-3001
• [Journal Article] Expression and distribution of JNK/SAPK-associated scaffold protein JSAP1 in developing and adult mouse brain (2006)
  • Author(s): Miura E, Fukaya M, Sato T, Sugihara K, Asano M, Yoshioka K, Watanabe M
  • Journal Title: Journal of Neurochemistry 97 Pages: 1431-1446