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中枢シナプス生後発達分化の細胞分子メカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 13002004
研究種目

特別推進研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関東京大学

研究代表者

高橋 智幸  東大, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (40092415)

研究分担者 辻本 哲宏  東京大学, 大学院・医学系研究科, 講師 (40212055)
齋藤 直人 (斎藤 直人)  東京大学, 大学院・医学系研究科, 助手 (90334226)
研究期間 (年度) 2001 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
538,200千円 (直接経費: 414,000千円、間接経費: 124,200千円)
2005年度: 80,600千円 (直接経費: 62,000千円、間接経費: 18,600千円)
2004年度: 85,800千円 (直接経費: 66,000千円、間接経費: 19,800千円)
2003年度: 91,000千円 (直接経費: 70,000千円、間接経費: 21,000千円)
2002年度: 115,700千円 (直接経費: 89,000千円、間接経費: 26,700千円)
2001年度: 165,100千円 (直接経費: 127,000千円、間接経費: 38,100千円)
キーワード生後発達 / シナプス / AMPA受容体 / ダイナミン / エンドサイトーシス / NCS-1 / cAMP / Caチャネル / K電流 / シナプス可塑性 / アデノシン / レセプター飽和 / 微小シナプス電流 / 神経終末端 / シナプス小胞 / Ca電流 / シナプス増強 / グルタミン酸 / シプナス / 伝達効率 / calyx of Held / PKC / Gタンパク質 / レセプター
研究概要

(1)生後発達に伴う興奮性シナプス応答時間短縮におけるAMPA型グルタミン酸受容体サブユニットの役割:単一細胞RT-PCR法を用いて、生後発達に伴うAMPA受容体電流脱感作時間の短縮にGluR4 flopの発現増加が寄与することを明らかにした。また、生後発達に伴うAMPA受容体媒介性シナプス電流下降相の短縮にはAMPA受容体チャネルの脱感作時間の短縮と共に、開口時間の短縮が関与することが明らかになった。(Koike-Tani et al 2005 J Neurosci)。
(2)神経終末端シナプス小胞の回収に関与するGタンパク質:聴覚中継シナプスcalyx of Heldにおけるendocytosisは専ら単量体Gタンパク質dynaminに依存することが明らかになった(Yamashita et al,2005 Science)。
(3)神経終末端Ca電流の活動依存性増強分子機構:Ca電流の活動依存性増強はCa結合タンパク質NCS-1によって媒介されることを以前に報告したが、NCS-1依存性のCa電流増強はP/Q型Caチャネル特異的で、シナプス伝達の増強に寄与することが明らかになった(Ishikawa et al 投稿中)。
(4)cAMP依存性シナプス増強分子機構:神経末端のcAMP濃度が上昇すると伝達物質の放出が増強されることを直接的に証明した。更に、この作用はAkinaseに依存せず、cAMP-GEF (Epac)に依存性することが明らかになった(Kaneko et al,2004 J Neurosci)。
(5)神経終末端Caチャネルサブタイプの生後発達スイッチを制御する分子機構の解明:Caチャネルサブユニットの選別分子機構に関して、Caチャネルのα_1サブユニットに特異的に結合する新たなタンパク質を2種類見出した、そのうちのひとつはN型Caチャネルα_<1B>サブユニットに特異的な結合を示した(未発表)。

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (6件) 文献書誌 (13件)

  • [雑誌論文] Dynamic aspects of presynaptic calcium currents mediating synaptic transmission2005

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Takahashi
    • 雑誌名

      Cell Calcium (印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Vesicle endocytosis requires dynamin-dependent GTP hydrolysis at a fast CNS synapse2005

    • 著者名/発表者名
      Yamashita T., Hige T., Takahashi T
    • 雑誌名

      Science 307

      ページ: 124-127

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Presynaptic mechanism underlying cAMP-dependent synaptic potentiation2005

    • 著者名/発表者名
      Koike-Tani M., Saitoh N., Takahashi T
    • 雑誌名

      J.Neurosci. 25

      ページ: 199-207

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Presynaptic mechanism underlying cAMP-dependent synaptic potentiation2004

    • 著者名/発表者名
      Kaneko M., Takahashi T.
    • 雑誌名

      J.Neurosci. 24

      ページ: 5202-5208

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Presynaptic mechanism underlying regulation of transmitter replase by G protein coupled receptors2004

    • 著者名/発表者名
      Takahashi T., Kajikawa Y., Kimura M., Saito N., Tsujimoto T.
    • 雑誌名

      Korean, J.of Physiol.Pharmacol. 8

      ページ: 69-76

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Voltage-activated Ca2+ channels and their role in the endocrine function of the pituitary gland in newborn and adult mice2004

    • 著者名/発表者名
      Sedej S., Tsujimoto T., ZXorec R., Rupnik M.
    • 雑誌名

      J.Physiol. 555

      ページ: 769-782

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Kimura M., Saitoh N., Takahashi T.: "Adenosine A_1 receptor-mediated presynaptic inhibition at the calyx of Held of immature rats"J Physiol.. 553. 415-426 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Ishikawa T., Nakamura Y., Saitoh N., Li W.B., Iwasaki S., Takahashi T.: "Distinct roles of Kv1 and Kv3 potassium channels at the calyx of Held presynaptic terminal"J.Neurosci.. 23. 10445-10453 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Mori-Kawakami F., Kobayashi K., Takahashi T.: "Developmental decrease in synaptic facilitation at the mouse hippocampal mossy fiber synapse"J Physiol.. 553. 37-48 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Yamashita T., Ishikawa T., Takahashi T.: "Developmental increase in vesicular glutamate content dose not cause saturation of AMPA receptors at the calyx of Held synapse"J.Neurosci.. 23. 3633-3638 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tsujimoto T, Jeromin A, Saitoh N, Roder JC, Takahashi T: "Neuronal calcium sensor 1 and activity-dependent facilitation of P/Q-type calcium currents at presynaptic nerve terminals"Science. 275. 2276-2279 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Ishikawa T, Sahara Y, Takahashi T: "A single packet of transmitter does not saturate postsynaptic glutamate receptors"Neuron. 34. 613-621 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Yamashita T, Ishikawa T, Takahashi T: "Developmental increase in vesicular glutamate content does not cause saturation of AMPA receptors at the calyx of Held synapse"J. Neurosci. (in press). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Futai K. et al.: "High-fidelity transmission acquired via a developmental decrease in NMDA receptor expression at an auditory synapse"J. Neurosci. 21. 3342-3349 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Ishikawa T., Takahashi T.: "Mechanisms underlying presynaptic facilitatory effect of cyclothiazide at the calyx of Held of juvenile rats"J. Physiol. 533. 423-431 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kajikawa Y. et al.: "GTP-binding protein βγsubunits mediate presynaptic calcium current inhibition by GABA_B receptor"Proc. Natl. Sci. USA. 98. 8054-8058 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Iwasaki S., Takahashi T.: "Developmental regulation of transmitter release at the calyx of Held in rat auditory brainstem"J. Physiol. 534. 861-871 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Sahara Y., Takahashi T.: "Quantal components of the excitatory postsynaptic currents at a rat central auditory synapse"J. Physiol. 536. 189-197 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Saitoh N. et al.: "Activation of the epsilon isoform of protein kinase C in the mammalian nerve terminal"Proc. Natl. Sci. USA. 98. 14017-14021 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2018-03-28  

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