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2014 Fiscal Year Annual Research Report

中枢シナプスの形成、維持、可塑性を制御する分子から解く病理メカニズム

Publicly Offered Research

Project AreaGeneration of synapse-neurocircuit pathology
Project/Area Number 25110713
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

鈴木 崇之  東京工業大学, 生命理工学研究科, 准教授 (60612760)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Keywords中枢シナプス / シナプス可塑性 / シナプス病態 / 神経変性疾患 / ショウジョウバエ / 視覚神経系 / 前シナプス / 活性部位
Outline of Annual Research Achievements

精神疾患のような神経回路に関連する疾患のメカニズムを知るためには、ニューロン同士の繋がりであるシナプスの特性がどのような分子メカニズムで決定されているかを知らなければならない。ヒトはシナプスを洗練された位置に配置し、一生の間維持し、かつ学習や経験によって可塑的に変化させる。これらをコントロールするタンパク質をショウジョウバエの視覚神経系をモデルとして発見することをまず第一目的として研究を進めた。
特に、シナプス可塑性の異常の原因を遺伝子レベルで解明するために、シナプス可塑性を光学顕微鏡で簡便に観察できる系を開発した。この系を利用し、シグナル分子WNTとその下流シグナル伝達経路がシナプス可塑性をコントロールしていることを同定した。このシグナル分子の詳細な作動機序を解析した結果、後シナプス細胞が興奮した状態だとWNTの分泌が促進され、前シナプスの活性部位の微小管網を安定化させることが分かった。そのことが、活性部位構成タンパク質の入れ替えを抑制し、シナプスの数は一定に保たれる。逆に光を長時間当てた場合、後シナプス細胞の興奮は抑えられ、WNTが出なくなることにより、前シナプスの活性部位の再構成が促進し、シナプスの数が減少する。この結果は、“Molecular remodeling of the presynaptic active zone of Drosophila photoreceptors via activity-dependent feedback.”という論文にまとめられ、Neuron誌に受理された。このシナプス可塑性の機能は、過剰な神経の興奮伝達を抑制するために働いていると考えられるため、過度の興奮から引き起こされる神経細胞死、ひいては異常タンパク質の蓄積による神経変性死に対して抑制効果があるかを調べている。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (10 results)

All 2015 2014

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (9 results)

  • [Journal Article] Molecular remodeling of the presynaptic active zone of Drosophila photoreceptors via activity-dependent feedback2015

    • Author(s)
      Sugie A. Hakeda-Suzuki S. Suzuki E., Sillies M., Shimozono M., Moehl. C., Takashi Suzuki* and Gaia Tavosanis*
    • Journal Title

      Neuron

      Volume: 86 Pages: 1-15

    • DOI

      10.1016/j.neuron.2015.03.046

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Molecular remodeling of the presynapstic active zone of Drosophila photoreceptors via an activity dependent feedback signal.2014

    • Author(s)
      Sugie, A., Hakeda, S., Suzuki, E., Tavosanis, G., Suzuki, T.
    • Organizer
      第37回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神奈川県横浜市パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2014-11-25 – 2014-11-27
  • [Presentation] An RNAi screen for the genes required for synaptic specificity and plasticity in the Drosophila visual system.2014

    • Author(s)
      Mai Shimozono, Tomohiro Araki, Atsushi Sugie, Satoko Hakeda-Suzuki and Takashi Suzuki
    • Organizer
      第37回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神奈川県横浜市パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2014-11-25 – 2014-11-27
  • [Presentation] Synaptic specificity and loci determination in the Drosophila photoreceptor.2014

    • Author(s)
      Takahashi, F., Sugie, A., Hakeda, S., Suzuki, T.
    • Organizer
      第37回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神奈川県横浜市パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2014-11-25 – 2014-11-27
  • [Presentation] An Activity-dependent Feedback Signal for Active Zone Remodeling in the Drosophila Photoreceptors2014

    • Author(s)
      Sugie, A., Suzuki, T.*, Tavosanis, G*.
    • Organizer
      Neurofly 2014
    • Place of Presentation
      Herakloin, Crete, Greece
    • Year and Date
      2014-10-05 – 2014-10-09
  • [Presentation] 神経活動依存的なフィードバックシグナルによるショウジョウバエの視神経細胞の前シナプス領域の分子的リモデリング2014

    • Author(s)
      6)杉江 淳、羽毛田 聡子、鈴木 えみ子、タヴォサニス ガイア 鈴木 崇之
    • Organizer
      第86回日本遺伝学会大会
    • Place of Presentation
      滋賀県長浜市長浜バイオ大学
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-19
  • [Presentation] Search for the genes that regulate synaptic plasticity in the Drosophila visual system.2014

    • Author(s)
      1)Tomohiro Araki, Mai Shimozono, Atsushi Sugie, Satoko Hakeda-Suzuki and Takashi Suzuki.
    • Organizer
      JDRC11
    • Place of Presentation
      石川県金沢市金沢歌劇座
    • Year and Date
      2014-06-04 – 2014-06-06
  • [Presentation] An RNAi screen for the genes required for synaptic specificity in the Drosophila visual system.2014

    • Author(s)
      3)Mai Shimozono, Tomohiro Araki, Atsushi Sugie, Satoko Hakeda-Suzuki and Takashi Suzuki.
    • Organizer
      JDRC11
    • Place of Presentation
      石川県金沢市金沢歌劇座
    • Year and Date
      2014-06-04 – 2014-06-06
  • [Presentation] Activity-dependent synaptic remodeling in the Drosophila photoreceptor neurons.2014

    • Author(s)
      4)Atsushi Sugie, Satoko Hakeda-Suzuki, Emiko Suzuki, Gaia Tavosanis and Takashi Suzuki.
    • Organizer
      JDRC11
    • Place of Presentation
      石川県金沢市金沢歌劇座
    • Year and Date
      2014-06-04 – 2014-06-06
  • [Presentation] ynaptic plasticity regulation by N-Cadherin in the Drosophila photoreceptor neurons.2014

    • Author(s)
      5)Fumio Takahashi, Astushi Sugie, Satoko Hakeda, and Takashi Suzuki.
    • Organizer
      JDRC11
    • Place of Presentation
      石川県金沢市金沢歌劇座
    • Year and Date
      2014-06-04 – 2014-06-06

URL: 

Published: 2016-06-01  

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