2021 Fiscal Year Research-status Report
Contextual learning requires phosphorylation at Ser408-409 of GABAA receptor beta3 subunit
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20K07276
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
崎本 裕也 山口大学, 大学院医学系研究科, 講師 (40634390)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
美津島 大 山口大学, 大学院医学系研究科, 教授 (70264603)
木田 裕之 山口大学, 大学院医学系研究科, 講師 (70432739)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 海馬CA1 / ラット / GABAA受容体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究代表者はGABAA受容体β3Ser408/409リン酸化が受容体のシナプス移行を促進、抑制性シナプスを強化、この強化が記憶形成に必要であると仮説立てた。既に、スライスパッチクランプ法を用いて単一シナプス小胞あたりのシナプス電流(mIPSC)を測定、mIPSC振幅と頻度が学習課題直後に増加し、徐々に減衰しながら24時間以上維持されることを示した。そこで、研究代表者は学習後、海馬CA1ニューロンの抑制性シナプス強化が文脈学習の成立に必要であることを証明する。GABAA受容体β3サブユニットリン酸化阻害薬を用い、学習依存的な行動変容、シナプス可塑性、これらの関係性を明らかにする。更に、この学習のcritical periodにも着眼し、学習依存的抑制性シナプス可塑性の発達変化も解明した。研究１として「GABAA受容体β3Ser408/409リン酸化阻害が学習成立を阻止」、研究２として「GABAA受容体β3Ser408/409リン酸化阻害が学習による抑制性シナプス強化を阻止」を提案する。
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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
抑制性シナプス可塑性の阻止は新規CPPを用いた。HIVウィルス由来のTat蛋白質は膜透過性が特に高いCPPである。Tat pep β3-SSはTatタグにβ3 Ser408-409を含むintracellular loopアミノ酸配列(KTHLRRRSSQLK)を重合し、β3 Ser408-409リン酸化を試みた。対照群にはSer408-409をalanineに置換したTat pep β3-AAを用いる。28日齢のSDラット両側海馬CA1にガイドカニューレを埋め込み、３日間の回復期間を置いた。文脈学習後にスライスパッチクランプ法を用いて単一シナプス小胞あたりのシナプス電流(mIPSC)を測定した。結果、学習依存的な抑制性シナプス可塑性の阻止、加えて学習能力の消失を確認した。
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| Strategy for Future Research Activity |
本計画で予定した通り、スライスパッチクランプ法を用い新規CPP学習依存的な抑制性シナプス可塑性の阻止、更に、実際の学習能力の消失を確認できた。今後の方針として、計画書にも記載したようにこのCPPの影響を免疫染色を用いて可視化、westernblotting法を用いてリン酸化タンパク定量とあわせてより強固な知見を提示したい。
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| Causes of Carryover |
本年度のパッチクランプ実験において、ラット脳細胞取得のため酸素ボンベ、試薬、ラット購入費を計上していたが、研究が順調に進んだことにより、予定より低額に抑えられたため、未使用額が生じた。この未使用額については、令和4年度に英文校閲、論文掲載費等1149519円計上した。
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Research Products
(1 results)
