2009 Fiscal Year Annual Research Report
長期記憶の細胞基盤としての鏡像的シナプス新生と廃止
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19300108
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
小倉 明彦 Osaka University, 大学院・生命機能研究科, 教授 (30260631)
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| Keywords | シナプス可塑性 / シナプス新生 / シナプス廃止 / 培養脳切片 / proBDNF / p75NTR / 記憶 / 海馬 |
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| Research Abstract |
本課題は、申請者が長期記憶の細胞基盤解析のための新規モデル系として提唱する、培養海馬切片の「繰返しLTP誘発後の長期シナプス強化=RISE」および「繰返しLTD誘発後の長期シナプス弱化=LDSS」の成立機構を、その鏡像性を手掛りにして解明しようとするものである。本年度は計画の最終年として相応しい成果を挙げることができた。
前年度までに、RISE成立にBDNF(脳由来神経栄養因子)が関与するとの知見をえていたが、鏡像性の観点から、BDNFと対照的な効果をもつことが明らかになりつつあるBDNF前駆体(proBDNF)がDOSSに関与する可能性を想定し、検証を行った。まず、外因性proBDNFがLOSSと相同なシナプス弱化をもたらすことを確認した。ついでLOSS誘発刺激時にproBDNF受容体p75に対する抗体を投与すると、LOSS成立が阻害された。さらに、免疫プロット法によりLOSS誘発刺激後の切片に含まれるproBDNF量を調べると、先に求めた蛋白合成阻害剤の有効時間枠と一致するproBDNF合成が確認された。したがって、繰返しLTP誘発でBDNF-TrkB経路が起動してシナプス新生が、繰返しLTD誘発でproBDNF-p75経路が起動してシナプス廃止が起こるという鏡像的機構仮説が支持される。
RISEの生体での意義を知るため、動物に文脈的条件づけを施し、活動神経領域を最初期遺伝子Arc産物の免疫組織化学で検討したとごろ、日経過とともにそれが海馬から皮質に移行することが確認された。これと相同な条件をインビトロに再現した。すなわち、培養を海馬のみから出力先皮質まで含むものに拡大してRISE誘発刺激を加えると、RISEは海馬ではなく皮質で成立した。この結果はRISEが生体での長期記憶と関連することを示唆する。今後BDNF/proBDNF信号経路の遺伝子改変動物を利用しての実証に挑む。
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Research Products
(13 results)
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[Journal Article] Myonucleus-related properties in soleus muscle fibers of mdx mice.2009
Author(s)
Terada, M., Lan, Y.B., Kawano, F., Ohira, T., Higo, Y., Nakai, N., Imaizumi, K., Ogura, A., Nishimoto, N., Adachi, Y.Ohira, Y.
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Journal Title
Cells Tissues Organs 191
Pages: 248-259
Peer Reviewed
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[Journal Article] Myultiple functions of precursor BDNF to CNS neurons : negative regulation of neurite grouwth, spine formation and cell survival.2009
Author(s)
Koshimizu, H., Kiyosue, K., Hara, T., Hazama, S., Suszuki, S., Uegaki, K., Nagappan, G, Zaitsev, E., Hirokawa, T., Tatsu, Y., Ogura, A., Lu, B.Kojima, M.
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Journal Title
Molecular Brain (電子出版) 2
Pages: #27
Peer Reviewed
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