成熟脳におけるシナプス維持と記憶の形成-新しい順行性シグナルの解明

2008 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19200026
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 柚崎 通介 Keio University, 医学部, 教授 (40365226)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 幸田 和久 慶應義塾大学, 医学部, 講師 (40334388) ; 掛川 渉 慶應義塾大学, 医学部, 助教 (70383718)
• Keywords: グルタミン酸受容体 / シナプス形成 / 小脳 / 可塑性 / プルキンエ細胞

Research Abstract

記憶・学習は神経活動に応じたシナプスの結合強度の増加や減少(LTD)といった機能的なシナプスの変化により担われている。さらに長期的に持続する記憶は、シナプスの形態的変化を必要とすることが分かってきた。しかし、生体脳におけるシナプス形態的変化を支える分子的基盤については未だに不明な点が多い。私たちは、小脳顆粒細胞-プルキンエ細胞シナプスにおいて、シナプス前部から放出されるCbln1と、シナプス後部に発現するδ2型グルタミン酸受容体とが、成体小脳における機能的かつ形態的なシナプス可塑性に必須であることをこれまでに明らかにしてきた。今年度には組換えCbln1を成体小脳に投与することにより、数時間で急速にシナプス形成を制御できることや(J Neurosci,2008)、δ2受容体はイオンチャネル型グルタミン酸受容体に属するものの、イオンチャネルとしてではなく、C末端を介した細胞内情報伝達経路を駆動することによってLTDを制御すること(Keio J Med,2008)などの興味深い事実を発見した。一方、Cbln1の遺伝子発現が神経活動によって急速に抑制されることにより、シナプスのホメオスタシスが保たれる機構を初めて解明した(J Neurosci, in press)。さらに、ごく最近になりCbln1の受容体が明らかになりつつあり、Cbln1-δ2受容体シグナリング経路が次第に明らかになってきた(投稿準備中)。

Research Products

• [Journal Article] Cblnl regulates rapid formation and maintenance of excitatory synapses in mature cerebellar Purkinje cells in vitro and in vivo (2008)
  • Author(s): Ito-Ishida, A., Miura, E., Emi, K., Matsuda, K., Iijima, T., Kondo, T., Kohda, K. Watanabe, M., Yuzaki, M
  • Journal Title: Journal of Neuroscience 28 Pages: 5920-5930
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Phosphorylation of delta2 glutamate receptors at serine 945 is not required for cerebellar long-term depression (2008)
  • Author(s): Nakagami, R., Kohda, K., Kakegawa, W., Kondo, T., Kato, N., Yuzaki, M.
  • Journal Title: Keio Journal of Medicine 57 Pages: 105-110
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Toward functional recovery of neuronal circuits-two new molecules regulating formation and maintenance of synapses in adult brain (2008)
  • Author(s): Yuzaki, M.
  • Organizer: The 2nd Symposium on Brain and Mind Research in the Asia/Pacific (BMAP)
  • Place of Presentation: Singapore
  • Year and Date: 2008-09-02