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2021 Fiscal Year Annual Research Report

シナプス内グルタミン酸受容体分布とシナプス伝達メタ可塑性の因果関係の検証

Publicly Offered Research

Project AreaBrain information dynamics underlying multi-area interconnectivity and parallel processing
Project/Area Number 20H05058
Research InstitutionUniversity of Fukui

Principal Investigator

深澤 有吾  福井大学, 学術研究院医学系部門, 教授 (60343745)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2022-03-31
Keywordsグルタミン酸受容体 / メタ可塑性 / 凍結割断レプリカ標識法
Outline of Annual Research Achievements

神経活動依存的なシナプスの伝達効率の変化(シナプス可塑性)は学習・記憶の基盤となる細胞レベルの現象として、その分子メカニズムが活発に研究され、中枢の興奮性シナプス伝達の効率がシナプス後膜上に発現するAMPA型グルタミン酸受容体(AMPAR)の数に依存することが示されている。しかし、シナプス可塑性の起こりやすさ(メタ可塑性)のメカニズムについては、殆ど明らかにされていない。そこで本研究ではシナプス内AMPAR密度がメタ可塑性の構造実体であることを証明することを目的とし、①受容体局在解析法の高感度高分解能化、②-1光遺伝学的手法を用いた神経活動とシナプス内受容体発現様式の関連性の解析、②-2 遺伝子欠損マウスの受容体分布の解明、②-3 行動薬理学的条件下でのシナプス内分布変化の解明の4つの実験を計画した。
このうち、令和3年度は②-2~3を実施した。②-2では、N-cadherin及びNeuroligin-1-P89Lマウスのシナプス内AMPAR発現密度と分布が野生型マウスと有意な差を示さず、これら分子がシナプス内AMPAR発現に直接関与していないことを示唆する結果を得た。②-3では令和4年5月時点で、標識レプリカの作製まで完了し、今後も引き続き解析を進め論文化する予定である。
また、本年度は領域内の共同研究にもこれまで以上に時間を割き、名古屋大学山中研究室で解析中のMCHニューロンのシナプス構造について免疫電子顕微鏡を用いた解析を行った。その結果、MCHニューロンの海馬内錐体細胞に対するシナプス結合は、I型とII型の両方の構造様式を示すことを明らかにした。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (20 results)

All 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 7 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results) Remarks (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Int'l Joint Research] オーストリア国立科学研究所/インスブルック大学(オーストリア)

    • Country Name
      AUSTRIA
    • Counterpart Institution
      オーストリア国立科学研究所/インスブルック大学
  • [Int'l Joint Research] University of Castilla-La Mancha(スペイン)

    • Country Name
      SPAIN
    • Counterpart Institution
      University of Castilla-La Mancha
  • [Journal Article] Optogenetic stimulus-triggered acquisition of seizure resistance2022

    • Author(s)
      Shimoda Yoshiteru、Beppu Kaoru、Ikoma Yoko、Morizawa Yosuke M.、Zuguchi Satoshi、Hino Utaro、Yano Ryutaro、Sugiura Yuki、Moritoh Satoru、Fukazawa Yugo、Suematsu Makoto、Mushiake Hajime、Nakasato Nobukazu、Iwasaki Masaki、Tanaka Kenji F.、Tominaga Teiji、Matsui Ko
    • Journal Title

      Neurobiology of Disease

      Volume: 163 Pages: 105602~105602

    • DOI

      10.1016/j.nbd.2021.105602

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Transient astrocytic mGluR5 expression drives synaptic plasticity and subsequent chronic pain in mice2022

    • Author(s)
      Danjo Yosuke、Shigetomi Eiji、Hirayama Yukiho J.、Kobayashi Kenji、Ishikawa Tatsuya、Fukazawa Yugo、Shibata Keisuke、Takanashi Kenta、Parajuli Bijay、Shinozaki Youichi、Kim Sun Kwang、Nabekura Junichi、Koizumi Schuichi
    • Journal Title

      Journal of Experimental Medicine

      Volume: 219 Pages: -

    • DOI

      10.1084/jem.20210989

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Occludin and tricellulin facilitate formation of anastomosing tight-junction strand network to improve barrier function2021

    • Author(s)
      Saito Akira C.、Higashi Tomohito、Fukazawa Yugo、Otani Tetsuhisa、Tauchi Masashi、Higashi Atsuko Y.、Furuse Mikio、Chiba Hideki
    • Journal Title

      Molecular Biology of the Cell

      Volume: 32 Pages: 722~738

    • DOI

      10.1091/mbc.E20-07-0464

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] CAPS1 is involved in hippocampal synaptic plasticity and hippocampus-associated learning2021

    • Author(s)
      Ishii Chiaki、Shibano Natsumi、Yamazaki Mio、Arima Tomoki、Kato Yuna、Ishii Yuki、Shinoda Yo、Fukazawa Yugo、Sadakata Tetsushi、Sano Yoshitake、Furuichi Teiichi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 11 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41598-021-88009-w

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The Density of Group I mGlu5 Receptors Is Reduced along the Neuronal Surface of Hippocampal Cells in a Mouse Model of Alzheimer’s Disease2021

    • Author(s)
      Martin-Belmonte Alejandro、Aguado Carolina、Alfaro-Ruiz Rocio、Albasanz Jose Luis、Martin Mairena、Moreno-Martinez Ana Esther、Fukazawa Yugo、Lujan Rafael
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 22 Pages: 5867~5867

    • DOI

      10.3390/ijms22115867

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The endosomal Q-SNARE, Syntaxin 7, defines a rapidly replenishing synaptic vesicle recycling pool in hippocampal neurons2021

    • Author(s)
      Mori Yasunori、Takenaka Koh-ichiro、Fukazawa Yugo、Takamori Shigeo
    • Journal Title

      Communications Biology

      Volume: 4 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s42003-021-02512-4

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Autistic-Like Behavior and Impairment of Serotonin Transporter and AMPA Receptor Trafficking in N-Ethylmaleimide Sensitive Factor Gene-Deficient Mice2021

    • Author(s)
      Xie Min-Jue、Iwata Keiko、Ishikawa Yasuyuki、Nomura Yuki、Tani Tomomi、Murata Koshi、Fukazawa Yugo、Matsuzaki Hideo
    • Journal Title

      Frontiers in Genetics

      Volume: 12 Pages: -

    • DOI

      10.3389/fgene.2021.748627

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 脳内におけるAMPA 受容体サブユニット構成解析法の確立と神経細胞膜上局在2022

    • Author(s)
      黒田 一樹、石川 達也、村田 航志、深澤 有吾
    • Organizer
      第127回日本解剖学会・全国学術集会
  • [Presentation] プロダイノルフィンならびにプレプロエンケファリンを発現するマウス嗅結節ニューロン種の同定2022

    • Author(s)
      村田 航志、前川 文子、黒田 一樹、藤枝 重治、深澤 有吾
    • Organizer
      第127回日本解剖学会・全国学術集会
  • [Presentation] Occludin and tricellulin jointly form a complex network of tight junction strands to maintain epithelial barrier2021

    • Author(s)
      Saito C Akira, Higashi Tomohito, Fukazawa Yugo, Otani Tetsuhisa, Tauchi Masashi, Higashi Y Atsuko, Furuse Mikio, Chiba Hideki
    • Organizer
      ASCB Cell Bio virtual 2021
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] NMDA receptor content of excitatory synapses in the CA1 region of the hippocampus is reduced in P301S mice2021

    • Author(s)
      Alfaro-Ruiz Rocio, Aguado Carolina, Marti-Belmonte Alejandro, Hernandez Felix, Moreno-Martinez Ana Esther, Avila Jesus, Fukazawa Yugo, Lujan Rafael
    • Organizer
      SENC 2021
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Reduction in the density of group I mGluR5 receptirs along the neuronal surface of hippocampal cells in a mouse model of Alzheimer’s disease2021

    • Author(s)
      Martin-Belmonte Alejandro, Aguado Carolina, Alfaro-Ruiz Rocio, Albasanz Luis Jose, Martin Mairena, Moreno-Martinez Ana Esther, Fukazawa Yugo, Lujan Rafael
    • Organizer
      SENC 2021
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 記憶固定化および長期記憶保持に寄与するポストシナプスのアクトミオシンとセプチンの協調2021

    • Author(s)
      上田(石原) 奈津実、深澤 有吾、高雄 啓三、見学 美根子、宮川 剛、井ノ口 馨、尾藤 晴彦、木下 専
    • Organizer
      第44回日本神経科学大会
  • [Presentation] プロダイノルフィンおよびプレプロエンケファリンを発現するマウス嗅結節ニューロンの細胞種の同定2021

    • Author(s)
      村田 航志、黒田 一樹、深澤 有吾
    • Organizer
      第44回日本神経科学大会
  • [Presentation] シナプス結合における協調的前後構造の構築を支える分子メカニズムの解析2021

    • Author(s)
      深澤 有吾、エルハンバリー ルワイダ、石川 達也、村田 航志、黒田 一樹
    • Organizer
      第44回日本神経科学大会
  • [Remarks] 脳形態機能学(解剖学2)

    • URL

      https://www.med.u-fukui.ac.jp/laboratory/brain/

  • [Remarks] 院とラボ:神経科学分野:深澤研究室

    • URL

      https://science-pass.com/2021/09/02/%E7%A5%9E%E7%B5%8C%E7%A7%91%E5%AD%A6%E5%88%86%E9%87%8E%EF%BC%9A%E6%B7%B1%E6%BE%A4%E7%A0%94%E7%A9%B6%E5%AE%A4/

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 動物用の運動訓練評価装置2021

    • Inventor(s)
      深澤有吾, 酒井涼, 黒田一樹, 村田航志, 領家崇, 霊河秀樹
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人 福井大学
    • Industrial Property Rights Type
      実用新案
    • Industrial Property Number
      実願2021-3353

URL: 

Published: 2022-12-28  

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