2019 Fiscal Year Annual Research Report

スクラップ＆ビルドによるペリニューロナルネット機能の作動原理の解明

Publicly Offered Research

Project Area	Dynamic regulation of brain function by Scrap & Build system
Project/Area Number	19H04754
Research Institution	Okayama University
Principal Investigator	大橋俊孝岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 教授 (50194262)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2021-03-31
Keywords	ペリニューロナルネット / リンクプロテイン / プロテオグリカン / 刈込み
Outline of Annual Research Achievements	ペリニューロナルネット(PNN)はパルブアルブミン陽性のGABA作動性介在ニューロン(PVI)などに最も顕著に存在する特殊な細胞外マトリックス(ECM)構造である。我々は、ペリニューロナルなECM構造の安定化に重要な複数のリンクプロテイン分子(HAPLN)に注目し、それらの遺伝子ノックアウトマウス等を駆使して、HAPLNがPNNの高密度な会合体形成を通じて、神経可塑性の制御やその他の神経活動に重要なことを示すことを目的としている。本研究は、小脳や脳幹部（聴覚系神経核）に焦点を絞り、PNNの会合体形成を傷害する(PNNスクラップ）手法によりPNN機能（動作原理）を追求するものである。初年度に、台形体核神経細胞のcalyx of Heldシナプスが複数入力することを電気生理学と形態学的手法により明らかにした。複数入力が認められるシナプスにおいて自発的EPSCやシナプス短期可塑性の測定、発生に伴うシナプス後細胞のグルタミン酸受容体のサブタイプ変化を調べたが今のところコントロールマウスと統計的な有意差は認められていない。KOマウスで、シナプスのプレとポストのpair recordingで高頻度刺激に対する活動電位発生能力の追随性が低下することが発見され、さらに詳細に複数入力との関係を解析中である。 CalyxのシナプスのPNNに異なったプロテオグリカンとHAPLNの組み合わせの会合体が存在することを見出だしており、両分子間のアフィニティーの違いを計測するシステムを準備中である。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason おおむね順調であるが、このところ海外共同研究の部分で新型コロナ流行の影響を受けており、今後の進捗の遅れが心配される。
Strategy for Future Research Activity	Calyx of Heldシナプスの電気生理・形態学解析のデータをまとめ、プロテオグリカン・HAPLN分子間結合の解析に注力したい。