2020 Fiscal Year Annual Research Report
シンギュラリティシナプスの探索と機能解析
Publicly Offered Research
| Project Area | Singularity biology |
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| Project/Area Number |
19H05434
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| Research Institution | National Institute for Physiological Sciences |
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Principal Investigator |
村越 秀治 生理学研究所, 脳機能計測・支援センター, 准教授 (90608142)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | シナプス / シグナル伝達 / 時空間制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
海馬や大脳皮質の興奮性神経細胞上には数千個以上のシナプスが存在しており、多数のシナプスからの入力を同時に受けることで活動電位を発生する。本研究の目的は、入力信号を大きな出力に変換し、細胞状態を大きく変えるようなキーとなるスパイン（シンギュラリティスパイン）を同定しその分子メカニズムを明らかにすることであった。具体的には、シナプスの形態変化や長期増強にとって重要な働きをしていると考えられるCaMKII分子に着目し、その活性を青色光照射で制御できるように遺伝子改変を行った。これを神経細胞に応用し、単一スパインを定量的に活性化させた時のスパイン内シグナリングと形態変化を2光子蛍光寿命イメージング顕微鏡でモニターした。これにより、単一スパイン内で光応答性CaMKIIを活性化させるとスパイン体積の増大と低分子量Gタンパク質Cdc42の活性化が惹起されることを見出した。さらに、光応答性CaMKIIを近接する7個程度のスパインでほぼ同時に活性化させると、単一スパイン刺激の時よりも持続的なCdc42活性化とスパイン体積の増大が観察された。すなわち、CaMKIIの空間的活性化パターンが、シンギュラリティ的にシナプス可塑性のレベルを調節する機構が存在することを見出した。
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| Research Progress Status |
令和2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2年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Histamine depolarizes rat intracardiac ganglion neurons through the activation of TRPC non-selective cation channels.2020
Author(s)
Sato A, Arichi S, Kojima F, Hayashi T, Ohba T, Lawrence Cheung D, Narushima M, Murakoshi H, Maruo Y, Kadoya Y, Nabekura J, Ishibashi H.
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Journal Title
European journal of Pharmacology
Volume: 886
Pages: 173536
DOI
Peer Reviewed
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