2010 Fiscal Year Annual Research Report
活動依存的カルシウム流入による競合的シナプス回路発達の共通原理の解明
Project/Area Number |
19100005
|
Research Institution | Hokkaido University |
Principal Investigator |
渡辺 雅彦 北海道大学, 大学院・医学研究科, 教授 (70210945)
|
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
崎村 建司 新潟大学, 脳研究所, 教授 (40162325)
|
Keywords | シナプス / 脳 / 発達 / 小脳 / 大脳皮質 |
Research Abstract |
代謝型グルタミン酸受容体mGluR1は活動依存的な細胞内カルシウム放出に関わり、この分子細胞機能は小脳プルキンエ細胞のシナプス回路発達とシナプス可塑性に重要であることが分かっている。一方、グルタミン酸輸送体は細胞外グルタミン酸濃度調節を介して、グルタミン酸受容体の活性化の時空間的な閾値や範囲を制御する分子である。 本年度は、小脳のグリアが高いレベルで発現しているグルタミン酸輸送体GLASTに着目して、小脳シナプス回路発達における機能的役割を検討した。GLASTを欠損するマウスでは、これを発現するバーグマングリアの細胞突起が退縮してシナプスや樹状突起の被いが不全となり、シナプス間隙が細胞外空間と直接連絡するように変化していた。このようなグリア突起の被覆不全は、グルタミン酸輸送体阻害剤の硬膜内投与によっても再現されたことから、グルタミン酸を取込む機能がグリアによるシナプス被覆を促進する分子細胞機構にもなっていることが判明した。さらに、GLASTの分子欠損とシナプス被覆障害は、発達期において形成された機能的神経回路が成体期にむかって進行性に異常となり、プルキンエ細胞に入力する登上線維の多重支配化を許容し、平行線維による異所性支配を許容した。 以上の所見から、細胞外グルタミン酸濃度を低いレベルに保つ分子機構は近隣の回路間の機能的および物理的な絶縁機能を構築し、機能的なシナプス回路の維持に不可欠な役割を果たしていると結論した。
|
-
-
-
-
-
-
[Journal Article] Absence-seizure prone, genetically epileptic wag/rij rats show a reduced expression of type-1 cannabinoid (CB1) receptors in thalamic nuclei and respond to the CB1 receptor agonist, R (+) WIN55,212-2, with a reduced frequency of spike-and-wave discharge2010
Author(s)
van Rijn C, Gaetani S, Santolini I, Gabova A, Fu J, Watanabe M, Cuomo V, van Luijtelaar G, Nicoletti F, Ngomba RT
-
Journal Title
Epilepsia
Volume: 51
Pages: 1511-1521
Peer Reviewed
-
-
-
[Journal Article] The endocannabinoid 2-arachidonoylglycerol produced by diacylglycerol lipase α mediates retrograde suppression of synaptic transmission2010
Author(s)
Tanimura A, Yamazaki M, Hashimotodani Y, Uchigashima M, Kawata S, Abe M, Kita Y, Hashimoto K, Shimizu T, Watanabe M, Sakimura K, Kano M
-
Journal Title
Neuron
Volume: 65
Pages: 320-327
Peer Reviewed
-
-
-
-
-
-
-
[Journal Article] Cbln1 is a ligand for an orphan glutamate receptor d2, a bidirectional synaptic organizer2010
Author(s)
Matsuda K, Miura E, Miyazaki T, Kakegawa W, Emi K, Narumi S, Fukazawa Y, Itoh-Ishida A, Kondo T, Shigemoto R, Watanabe M, Yuzaki M
-
Journal Title
Science
Volume: 328
Pages: 363-368
Peer Reviewed
-
[Journal Article] TARPs γ-2 and -7 are essential for AMPA receptor expression in the cerebellum2010
Author(s)
Yamazaki M, Fukaya M, Hashimoto K, Yamasaki M, Tsujita M, Itakura M, Abe M, Natsume R, Takahashi M, Kano M, Sakimura K, Watanabe M
-
Journal Title
Eur.J.Neurosci.
Volume: 31
Pages: 2204-2220
Peer Reviewed
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Journal Article] Brain-specific Phgdh deletion reveals a pivotal role for L-serine biosynthesis in controlling the level of D-serine, an NMDA receptor co-agonist, in adult brain2010
Author(s)
Yang JH, Wada A, Yoshida K, Miyoshi Y, Sayano T, Esaki K, Kinoshita MO, Tomonaga S, Azuma N, Watanabe M, Hamase K, Zaitsu K, Machida T, Messing A, Itohara S, Hirabayashi Y, Furuya S
-
Journal Title
J.Biol.Chem.
Volume: 285
Pages: 41380-41390
Peer Reviewed
-
[Journal Article] Complementary synaptic distribution of enzymes responsible for synthesis and in activation of the endocannabinoid 2-arachidonoylglycerol in the human hippocampus2010
Author(s)
Ludanyi A, Hu SSJ, Yamazaki M, Tanimura A, Piomelli D, Watanabe M, Kano M, Sakimura K, Magloczky Z, Mackie K, Freund TF, Katona I
-
Journal Title
Neuroscience
Volume: 174
Pages: 50-63
Peer Reviewed
-
[Journal Article] Rho/Rho-kinase signaling pathway controls axon patterning of a specified subset of cranial motor neurons2010
Author(s)
Kobayashi K, Masuda T, Takahashi M, Miyazaki J, Nakagawa M, Uchigashima M, Watanabe M, Yaginuma H, Osumi N, Kaibuchi K, Kobayashi K
-
Journal Title
Eur.J.Neurosci.
Volume: 33
Pages: 612-621
Peer Reviewed
-
[Journal Article] SynArfGEF is a guanine nucleotide exchange factor for Arf6 and localizes preferentially at postsynaptic specializations of inhibitory synapses2010
Author(s)
Fukaya M, Kamata A, Hara Y, Tamaki H, Katsumata O, Ito N, Takeda S, Hata Y, Suzuki T, Watanabe M, Harvey RJ, Sakagami H
-
Journal Title
J.Neurochem.
Volume: 166
Pages: 1122-1137
Peer Reviewed
-
-
-
-
-
[Journal Article] NR3A-containing NMDA receptors promote neurotransmitter release and spike timing-dependent plasticity2010
Author(s)
Larsen RS, Corlew RJ, Henson MA, Roberts AC, Mishina M, Watanabe M, Lipton SA, Nakanishi N, Perez-Otano I, Weinberg RJ, Philpot BD
-
Journal Title
Nature Neurosci.
Volume: 14
Pages: 338-344
Peer Reviewed
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-