2021 Fiscal Year Annual Research Report
発達期からの慢性ニコチン曝露がもたらす神経回路変容の統合的理解
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20H03410
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
山崎 美和子 北海道大学, 医学研究院, 准教授 (10431305)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮崎 太輔 北海道大学, 保健科学研究院, 准教授 (90374230)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | アセチルコリン / ニコチン / 神経伝達 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ニコチン性アセチルコリン受容体は、タバコの主成分であるニコチンと結合することによりニコチン性アセチルコリン受容体は、タバコの主成分であるニコチンと結合することにより様々な神経伝達修飾作用を及ぼす。よく知られたニコチン依存に加え、近年では発達期からのニコチン曝露がオピオイド系を始めとする薬物依存への道筋をつけるという新たな可能性が示唆されているが、その生物学的なメカニズムや脳内での局在やその分子機構にも未だ不明な点が多い。本研究ではニコチン性アセチルコリン受容体を介した神経伝達修飾の解剖学的な基盤を示し、発達期からのニコチン曝露が神経回路にどのような構造的・機能的な変容をもたらすかを明らかにする。今年度は、ニコチン摂取量の上限を規定すると考えられているa3b4受容体に対するプローブ開発と、その発現解析において以下の進捗があった。1) a3サブニットに対する抗体の開発:ウサギとモルモット抗体の開発に成功し、組織学的解析に使用できることが確認できた。２）a3サブユニットの脳内局在：５量体チャネルを一緒に形成するb4サブユニットと同様、内側手綱核-脚間核投射系に選択的に局在しており、b4サブユニット欠損マウスでその反応が激減していることが確認できた。3) TMEM35欠損マウスにおけるa3b4サブユニットの発現：多くのニコチン性アセチルコリン受容体のアセンブリに必要な分子シャペロンTMEM35の欠損マウスの内側手綱核や脚間核でa3, b4の発現レベルは殆ど変化していなかった。このことはa3b4からなるチャネルのアセンブリや細胞表面発現はTMEM35を必要としないことを示しており、未知の分子による制御機構が存在する可能性が示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
いくつかの主要なツールの開発が進んでおり、組織学解析も順調に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
開発した特異的抗体は組織染色に有用というだけでなく、生化学解析での感度・特異度ともに高く非常に有用なツールとして期待できる。今後は未解明の細胞内局在について免疫電顕法を、また、受容体のアセンブリを制御する未知の分子機構については生化学的手法による検討を進める。
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[Journal Article] SIPA1L1/SPAR1 Interacts with the Neurabin Family of Proteins and is Involved in GPCR Signaling.2022
Author(s)
Matsuura K, Kobayashi S, Konno K, Yamasaki M, Horiuchi T, Senda T, Hayashi T, Satoh K, Arima-Yoshida F, Iwasaki K, Negishi L, Yasui-Shimizu N, Kohu K, Kawahara S, Kirino Y, Nakamura T, Watanabe M, Yamamoto T, Manabe T, Akiyama T.
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Journal Title
J Neurosci.
Volume: 42
Pages: 2448-2473
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Spike firing attenuation of serotonin neurons in learned helplessness rats is reversed by ketamine.2021
Author(s)
Hashimoto K, Yamawaki Y, Yamaoka K, Yoshida T, Okada K, Tan W, Yamasaki M, Matsumoto-Makidono Y, Kubo R, Nakayama H, Kataoka T, Kanematsu T, Watanabe M, Okamoto Y, Morinobu S, Aizawa H, Yamawaki S.
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Journal Title
Brain Commun.
Volume: 3
Pages: fcab285
DOI
Peer Reviewed
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