2021 Fiscal Year Annual Research Report
微細構造相関解析法を用いたシナプス前後の協調的成熟を支える分子機構の解明
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19H03323
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| Research Institution | University of Fukui |
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Principal Investigator |
深澤 有吾 福井大学, 学術研究院医学系部門, 教授 (60343745)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松井 広 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (20435530)
黒田 一樹 福井大学, 学術研究院医学系部門, 准教授 (60557966)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | シナプス結合 / 構造ー機能相関 / 超微形態 / 三次元再構築 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
シナプス伝達とその可塑性は学習・記憶の基盤現象であり、その異常が種々の精神疾患の原因であると指摘する研究結果もあり、シナプス伝達の分子生物学的理解を深め、疾患発症との因果関係を明らかにする必要性が高まっている。シナプス伝達の場であるシナプス結合は、2つの神経細胞の接着構造であり、情報伝達の機能的特性は、シナプス前後で起こる複数の素過程の総和として決定される。しかし、単一シナプスレベルのシナプス前後の構造や機能を同時に調べる手法がこれまで無く、シナプス前後の協調の有無やその調節を支えるメカニズムについては不明である。本研究では、申請者が独自に開発した一つのシナプス結合の前後構造全体を定量的に構造解析できる観察法を応用し、シナプス前後の協調関係を支える分子を同定すると共に、協調関係の機能的意義を明らかにすることを目的とし、①シナプス前後構造の協調的構築を担う分子を同定、②同定した分子のシナプス内外での発現様式の解明、③各シナプス微細形態の機能との対応関係の解明、④シナプス構造異常と精神神経疾患発症との関連性を解明。⑤連続電子顕微鏡画像中の微細構造を自動で同定する画像解析手法の開発について計画し、令和3年度は①～⑤の全てについて実験を進めた。特に令和2年度に確立したN-cadherin遺伝子欠損マウスと新たな自閉症モデルマウス（Neuroligin1-P89L）を中心に解析を進め、それぞれにシナプス前後構造の協調異常が見られないことが判明した。この結果は、代表的なシナプス間接着分子であるN-cadherinとがシナプス前後の協調的構築に関与していないこと、そしてシナプス前後の協調的構築異常はマウスの自閉症様行動異常と直接的な関係性が無いことを示唆するものである。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(20 results)
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[Journal Article] Optogenetic stimulus-triggered acquisition of seizure resistance2022
Author(s)
Shimoda Yoshiteru、Beppu Kaoru、Ikoma Yoko、Morizawa Yosuke M.、Zuguchi Satoshi、Hino Utaro、Yano Ryutaro、Sugiura Yuki、Moritoh Satoru、Fukazawa Yugo、Suematsu Makoto、Mushiake Hajime、Nakasato Nobukazu、Iwasaki Masaki、Tanaka Kenji F.、Tominaga Teiji、Matsui Ko
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Journal Title
Neurobiology of Disease
Volume: 163
Pages: 105602～105602
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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