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Transformation of the relationship between synaptic supramolecular assemblies and synaptic function in mental disorder

Planned Research

Project AreaUnraveling micro-endophenotypes of psychiatric disorders at the molecular, cellular and circuit levels.
Project/Area Number 24116004
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

HIROSE Kenzo  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (00292730)

Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) ASANUMA Daisuke  東京大学, 大学院医学系研究科, 助教 (10611204)
NAMIKI Shigeyuki  東京大学, 大学院医学系研究科, 助教 (90452193)
Project Period (FY) 2012-06-28 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥58,500,000 (Direct Cost: ¥45,000,000、Indirect Cost: ¥13,500,000)
Fiscal Year 2016: ¥11,180,000 (Direct Cost: ¥8,600,000、Indirect Cost: ¥2,580,000)
Fiscal Year 2015: ¥11,180,000 (Direct Cost: ¥8,600,000、Indirect Cost: ¥2,580,000)
Fiscal Year 2014: ¥11,310,000 (Direct Cost: ¥8,700,000、Indirect Cost: ¥2,610,000)
Fiscal Year 2013: ¥11,180,000 (Direct Cost: ¥8,600,000、Indirect Cost: ¥2,580,000)
Fiscal Year 2012: ¥13,650,000 (Direct Cost: ¥10,500,000、Indirect Cost: ¥3,150,000)
Keywords精神疾患 / シナプス / 超解像イメージング / 超分子構造 / 超解像顕微鏡 / 統合失調症
Outline of Final Research Achievements

We developed fluorescent probes for glutamate and acidic environment, and fluorescence labeling method for superresolution imaging for analyzing synaptic properties in psychiatric disease model animals. By using superresolution microscopy, we clarified transformation in size and number of nanoclusters formed by glutamate receptors in the hippocampus of Schnurri-2 knockout mice and dopaminergic receptors in striatum nucleus accumbens of DISC1 knockout mice, respectively. Further we revealed that the aberration of D2R nanocluster in DISC1 knockout mouse was ameliorated to the level of wild type by administration of antipsychotic drug clozapine. Our studies show that changes of nano-scale molecular assemblies could be a microendophenotype of psychiatric diseases.

Report

(6 results)
  • 2016 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report

Research Products

(34 results)

All 2017 2016 2015 2014 2013 2012 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (27 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 5 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Spatiotemporal Control of Receptor Tyrosine Kinase Activity by Caged Ligands2015

    • Author(s)
      Isa M, Namiki S, Asanuma D, Hirose K.
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 44 Issue: 2 Pages: 150-151

    • DOI

      10.1246/cl.140901

    • NAID

      130004868345

    • ISSN
      0366-7022, 1348-0715
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Acidic-pH-activatable fluorescence probes for visualizing exocytosis dynamics.2014

    • Author(s)
      Asanuma D, Takaoka Y, Namiki S, Takikawa K, Kamiya M, Nagano T, Urano Y, Hirose K.
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition.

      Volume: 53 Issue: 24 Pages: 6085-9

    • DOI

      10.1002/anie.201402030

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High-throughput development of a hybrid-type fluorescent glutamate sensor for analysis of synaptic transmission.2014

    • Author(s)
      Takikawa K, Asanuma D, Namiki S, Sakamoto H, Ariyoshi T, Kimpara N, Hirose K.
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: 49 Issue: 49 Pages: 13439-43

    • DOI

      10.1002/anie.201407181

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High-throughput screening system to identify small molecules that induce internalization and degradation of HER2.2014

    • Author(s)
      Isa M, Asanuma D, Namiki S, Kumagai K, Kojima H, Okabe T, Nagano T, Hirose K.
    • Journal Title

      ACS Chemical Biology.

      Volume: 9 Issue: 10 Pages: 2237-41

    • DOI

      10.1021/cb500654q

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Calcium-dependent N-cadherin up-regulation mediates reactive astrogliosis and neuroprotection after brain injury2013

    • Author(s)
      Kanemaru, K., Kubota, J., Sekiya, H., Hirose, K., Okubo, Y. and Iino, M
    • Journal Title

      Proc Natl Acad Sci USA

      Volume: 110 Issue: 28 Pages: 11612-11617

    • DOI

      10.1073/pnas.1300378110

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 統合失調症モデルマウス腹側線条体におけるDRD2空間分布の変容2017

    • Author(s)
      大西泰地、並木繁行、廣瀬謙造
    • Organizer
      第90回日本薬理学会年会
    • Place of Presentation
      長崎新聞文化ホール(長崎県長崎市)
    • Year and Date
      2017-03-15
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Analysis of synaptic molecular arrangement in a mouse model of schizophrenia2016

    • Author(s)
      中山 翔太、並木 繁行、坂本 寛和、宮川 剛、廣瀬 謙造
    • Organizer
      第89回日本薬理学会年会
    • Place of Presentation
      神奈川県横浜市
    • Year and Date
      2016-03-09
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Subregion-specific alteration of DRD2 expression in the striatum of model mice of schizophrenia2016

    • Author(s)
      大西泰地、中山翔太、坂本 寛和、並木 繁行、廣瀬 謙造
    • Organizer
      第89回日本薬理学会年会
    • Place of Presentation
      神奈川県横浜市
    • Year and Date
      2016-03-09
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] The Imaging Technology to Investigate Synaptic Transmission2015

    • Author(s)
      廣瀬 謙造
    • Organizer
      第58回日本神経化学会大会
    • Place of Presentation
      埼玉県さいたま市
    • Year and Date
      2015-09-12
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      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Molecular mechanisms for the formation of Munc13-1 nanoclusters at presynaptic terminals2015

    • Author(s)
      有吉 哲郎、坂本 寛和、並木 繁行、廣瀬 謙造
    • Organizer
      第38回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      兵庫県神戸市
    • Year and Date
      2015-07-28
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Synaptic Function Illuminated by a Hybrid-Type Fluorescent Glutamate Probe2015

    • Author(s)
      廣瀬 謙造
    • Organizer
      New Biological Frontiers Illuminated by Molecular Sensors and Actuators
    • Place of Presentation
      Taipei, Taiwan
    • Year and Date
      2015-06-30
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] シナプス前部における Munc13-1 ナノクラスタ形成の分子機構について2015

    • Author(s)
      有吉哲郎、坂本寛和、並木繁行、廣瀬謙造
    • Organizer
      第88回日本薬理学会年会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場(愛知県名古屋市)
    • Year and Date
      2015-03-18
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 超解像顕微鏡によって視覚化されたシナプス前終末におけるカルシウムチャネルの空間配置2014

    • Author(s)
      金原直也、坂本寛和、並木繁行、廣瀬謙造
    • Organizer
      第37回分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2014-11-25
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 超解像顕微鏡法によるシナプス機能を担う分子構築の解明2014

    • Author(s)
      廣瀬謙造
    • Organizer
      第37回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2014-09-13
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Analyzing molecular basis of neurotransmitter release with fluorescent glutamate imaging2014

    • Author(s)
      Naoya Kimpara, Hirokazu Sakamoto, Shigeyuki Namiki and Kenzo Hirose
    • Organizer
      17th World Congress of Basic and Clinical Pharmacology (WCP2014)
    • Place of Presentation
      Cape Town International Convention Centre(南アフリカ共和国ケープタウン)
    • Year and Date
      2014-07-16 – 2014-07-17
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Supramolecular assemblies of synaptic proteins for synaptic vesicle release site at central synapses2014

    • Author(s)
      Shigeyuki Namiki, Hirokazu Sakamoto, Tetsuro Ariyoshi, Naoya Kimpara and Kenzo Hirose
    • Organizer
      17th World Congress of Basic and Clinical Pharmacology (WCP2014)
    • Place of Presentation
      Cape Town International Convention Centre(南アフリカ共和国ケープタウン)
    • Year and Date
      2014-07-16 – 2014-07-17
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 新規酸性環境検出蛍光プローブによるエキソサイトーシスダイナミクス可視化手法2014

    • Author(s)
      浅沼大祐、高岡洋輔、並木繁行、長野哲雄、浦野泰照、廣瀬謙造
    • Organizer
      第9回日本ケミカルバイオロジー学会
    • Place of Presentation
      大阪大学豊中キャンパス(大阪府豊中市)
    • Year and Date
      2014-06-13
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 細胞スクリーニングを介した自閉症関連遺伝子の探索2014

    • Author(s)
      武井大祐、並木繁行、太向勇、浅沼大祐、伊佐真幸、菅生厚太郎、竹島美幸、岩山佳美、山田和男、吉川武男、竹島浩、廣瀬謙造
    • Organizer
      第87回日本薬理学会年会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      2014-03-21
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] シナプス伝達を可視化する蛍光性グルタミン酸センサーの開発2014

    • Author(s)
      瀧川健司、並木繁行、坂本寛和、有吉哲郎、金原直也、浅沼大祐、廣瀬謙造
    • Organizer
      第87回日本薬理学会年会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      2014-03-20
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] シナプスにおけるグルタミン酸放出のイメージング2014

    • Author(s)
      廣瀬謙造
    • Organizer
      第91回日本生理学会大会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学郡元キャンパス(鹿児島県鹿児島市)
    • Year and Date
      2014-03-16
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 中枢神経系におけるグルタミン酸およびATPの蛍光イメージング2014

    • Author(s)
      廣瀬謙造
    • Organizer
      STROKE2014
    • Place of Presentation
      大阪国際会議場(大阪府大阪市)
    • Year and Date
      2014-03-14
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      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Supramolecular assembly controls neurotransmitter release2013

    • Author(s)
      廣瀬謙造
    • Organizer
      第36回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神戸国際展示場(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2013-12-04
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ナノスコピーによる精神病態へのアプローチ2013

    • Author(s)
      廣瀬謙造
    • Organizer
      第23回日本臨床精神神経薬理学会・第43回日本神経精神薬理学会 合同年会
    • Place of Presentation
      沖縄コンベンションセンター(沖縄県宜野湾市)
    • Year and Date
      2013-10-26
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 酸性環境検出蛍光プローブによるエキソサイトーシスダイナミクスの可視化2013

    • Author(s)
      浅沼大祐、高岡洋輔、並木繁行、長野哲雄、浦野泰照、廣瀬謙造
    • Organizer
      第7回バイオ関連化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      名古屋大学東山キャンパス(愛知県名古屋市)
    • Year and Date
      2013-09-29
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 新規FRET型蛍光プローブによって明らかにされた神経細胞でのカルシウムによるCdc42の活性 調節機構の解明2013

    • Author(s)
      太田裕作、岸俊輔、並木繁行、廣瀬謙造
    • Organizer
      第36回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都府京都市)
    • Year and Date
      2013-06-22
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] グルタミン酸イメージング技術を用いた神経伝達物質放出の分子基盤の解析2013

    • Author(s)
      金原直也、坂本寛和、太向勇、並木繁行、廣瀬謙造
    • Organizer
      第36回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都府京都市)
    • Year and Date
      2013-06-21
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Analyzing molecular basis of presynaptic function with fluorescent glutamate indicator2013

    • Author(s)
      金原直也、坂本寛和、太向勇、並木繁行、廣瀬謙造
    • Organizer
      第6回MCCS-Asiaシンポジウム
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都府京都市)
    • Year and Date
      2013-06-19
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] シナプス伝達を可視化する高性能グルタミン酸センサーの開発2013

    • Author(s)
      瀧川健司、並木繁行、坂本寛和、有吉哲郎、金原直也、浅沼大祐、廣瀬謙造
    • Organizer
      第8回日本分子イメージング学会総会・学術集会
    • Place of Presentation
      横浜赤レンガ倉庫(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2013-05-31
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] エキソサイトーシスダイナミクスを可視化する酸性環境検出蛍光プローブ2013

    • Author(s)
      浅沼大祐、高岡洋輔、並木繁行、長野哲雄、浦野泰照、廣瀬謙造
    • Organizer
      第8回日本分子イメージング学会総会・学術集会
    • Place of Presentation
      横浜赤レンガ倉庫(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2013-05-31
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] シナプス伝達を可視化する高性能グルタミン酸センサーの開発2013

    • Author(s)
      瀧川健司、並木繁行、坂本寛和、有吉哲郎、金原直也、浅沼大祐、廣瀬謙造
    • Organizer
      第86回日本薬理学会年会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場
    • Year and Date
      2013-03-22
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] グルタミン酸イメージングによるプレシナプス機能を制御する分子基盤の解析2012

    • Author(s)
      金原直也、坂本寛和、太向勇、並木繁行、廣瀬謙造
    • Organizer
      第35回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場
    • Year and Date
      2012-09-19
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 脳スライスにおける単一シナプス解像度でのグルタミン酸イメージング技術の開発2012

    • Author(s)
      有吉哲郎、坂本寛和、並木繁行、廣瀬健造
    • Organizer
      第35回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場
    • Year and Date
      2012-09-19
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Remarks] 東京大学大学院医学系研究科脳神経医学専攻神経生物学分野

    • URL

      http://www.neurobiol.m.u-tokyo.ac.jp/

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Remarks] 東京大学大学院 医学系研究科 脳神経医学専攻 神経生物学教室

    • URL

      http://www.neurobiol.m.u-tokyo.ac.jp/

    • Related Report
      2014 Annual Research Report 2013 Annual Research Report 2012 Annual Research Report

URL: 

Published: 2012-11-27   Modified: 2018-03-28  

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