シナプス機能及び記憶、学習過程におけるARF6の役割

2013 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25830017
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 星子 麻記 大阪大学, 生命機能研究科, 招聘研究員 (90645483)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: シナプス / 小脳 / 生理学

Research Abstract

記憶、学習の基礎過程は、シナプス後膜におけるグルタミン酸受容体を含む小胞輸送とそれに引き続くシナプス形態変化であるが、その分子機構はよく分かっていない。低分子量GTP結合タンパク質であるARF6は、興奮性シナプス後膜に豊富に存在し、トラフィッキングと膜形態を制御する。そこで、本研究ではARF6に着目し、生化学、電気生理学、行動学的方法を多角的に用いることにより、小脳におけるシナプス可塑性およびシナプス形態形成におけるARF6の機能を解明することを目指した。今回、条件付きノックアウトマウス(ARF6-flox)を用いて、小脳シナプス可塑性のひとつであるLTP(長期増強）、LTD(長期抑圧)に異常が見られることを見いだした。また、ARF6が小脳プルキンエ細胞の形態形成を制御していることがわかった。今後、ARF6の上流、下流候補分子の関与を検証し、総合的な分子実態の解明を進める。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

プルキンエ細胞の形態形成と平行線維ープルキンエ細胞シナプス形成におけるARF6の役割を明らかにするために、ARF6機能欠損マウスと電気生理学的手法を用いて研究を進めてきた。その結果、ARF6の関与を示すことができた。しかし、一連のシグナルカスケードを解明するためのARF6下流候補分子の関与に関しては、本年度も引き続き研究を行い、総合的な分子実態の解明を行う。

Strategy for Future Research Activity

研究計画当初の予定通り、ARF6の上流候補分子のノックダウンによるARF6の活性状態の変化と下流候補分子操作によるLTD障害の有無を生化学的、電気生理学的手法を用いて検討する。さらにARF6遺伝子欠損マウスを用いた小脳運動学習課題に取り組み、一連のシグナルカスケードの解明と最終的な表現型解析を行う。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

平成２５年度に始めたARF6の分子メカニズムの同定をひき続き行なうため、平成２６年度にも予算を配分した。また、平成２５年度は研究打ち合わせに共同研究先研究室を訪問しなかったが、平成２６年度は行動解析実験をおこなうため、何度か訪問予定である。
生化学的実験を引き続き行なうためのペプチド合成と、主として共同研究先訪問のための旅費として使用を予定している。