嗅内皮質-海馬歯状回シナプス分子欠乏による空間失認と適応的代償機構の解析
Publicly Offered Research
| Project Area | Mechanisms underlying the functional shift of brain neural circuitry for behavioral adaptation |
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| Project/Area Number |
15H01429
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Biological Sciences
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
木下 専 名古屋大学, 理学研究科, 教授 (30273460)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2016)
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| Budget Amount *help |
¥6,890,000 (Direct Cost: ¥5,300,000、Indirect Cost: ¥1,590,000)
Fiscal Year 2016: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2015: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
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| Keywords | 空間弁別 / 認知機能 / 嗅内皮質 / 貫通線維 / 海馬歯状回 / 顆粒細胞 / グルタミン酸作動性シナプス / 嗅内皮質-海馬歯状回投射路 / 空間弁別試験 / 遺伝子改変マウス / アデノ随伴ウイルス / シナプス伝達 / 海馬 / 興奮性シナプス / スパイン / グルタミン酸受容体 / セプチン / 行動試験 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
空間認知・記憶を担う海馬神経回路のうち、嗅内皮質(貫通線維)から海馬歯状回（顆粒細胞）への投射 (pp-GC)は発火閾値が高く、sparse codingによるパターン分離（空間文脈の弁別）に重要とされている。このユニークなグルタミン酸作動性シナプスの樹状突起棘(スパイン)には重合性GTPaseセプチンの複数のサブユニットが局在するが、生理的意義は不明である。我々は、海馬歯状回顆粒細胞に高発現する機能未知のセプチン細胞骨格サブユニットの１つに着目し、その遺伝子欠損マウスの神経機能異常を系統的行動解析でスクリーニングしたところ、空間定位・記憶を含めて行動様式がほぼ正常であるにもかかわらず、異なる空間文脈を混同するという、限局的な空間認知・弁別障害を見出した。そこで、1)野生型マウス歯状回へのRNAi注入実験により、顆粒細胞のセプチンが空間弁別に必要であること、2) レスキュー実験により、欠損マウスの顆粒細胞でのセプチン発現が空間弁別に十分であることを示し、空間弁別障害の主要な責任領域がpp-GCシナプスであることを確定した。引き続き、セプチンの欠乏ないし欠損からシナプス機能障害に至るメカニズムの解明を目指して、蛍光ライブイメージング、神経薬理学的操作、プロテオミクスを組み合わせた探索を進めている。行動＞海馬神経回路＞シナプス活動＞シナプス微細構造＞シナプス分子の階層での異常を詳細に精査することを通じて、認知症や統合失調症などの精神・神経疾患の部分症状として頻度の高い空間見当識障害の病態理解につながることも期待される。
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| Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(10 results)
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[Journal Article] A CDC42EP4/septin-based perisynaptic glial scaffold facilitates glutamate clearance.2015
Author(s)
Ageta-Ishihara N, Yamazaki M, Konno K, Nakayama H, Abe M, Hashimoto K, Nishioka T, Kaibuchi K, Hattori S, Miyakawa T, Tanaka K, Huda F, Hirai H, Hashimoto K, Watanabe M, Sakimura K, Kinoshita M.
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Journal Title
Nat Commun.
Volume: 6
Issue: 1
Pages: 10090-10090
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] Spatial discrimination defects caused by chronic, systemic loss of a septin subunit is recapitulated by its acute, local depletion in the hippocampal dentate gyrus.2016
Author(s)
Ageta-Ishihara N, Yamada T, Y. Suzuki Y, A. Sawada A, Takao K, Miyakawa T, Okamura M, Bito H, Inokuchi K, Kinoshita M.
Organizer
International Symposium on Adaptive Circuit Shift 2016 “Integrative Neural Network Linking Multiple Brain Areas for Behavioral Adaptation”
Place of Presentation
京都
Year and Date
2016-03-03
Related Report
Int'l Joint Research
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