光操作を用いた単一スパインレベルのAMPA受容体機能解析

• 研究課題/領域番号: 15K06713
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 神経生理学・神経科学一般
• 研究機関: 横浜市立大学
• 研究代表者: 竹本 研 横浜市立大学, 医学部, 助教 (80466432)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2015年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: 学習記憶 / 光操作 / AMPA受容体

研究成果の概要

学習記憶における重要な分子機構の一つにAMPA受容体のシナプス移行がある。本研究ではまず、これまでに開発したGluA1のCALI法がGluA1ホモマーに複合体特異性があることを明らかにした。さらにGluA1 KOマウスの海馬初代培養を用いて、in vitroにおけるGluA1に対する特異性を示し、さらにin vivo CALIでは記憶消去を誘導できないことを示した。学習後の様々な時間において急性スライスや初代培養ニューロンで単一シナプスのCALIを行い、in vivoにおけるGluA1ホモマーの時空間的な機能マッピングを進めた。

研究成果

• [雑誌論文] Optical inactivation of synaptic AMPA receptors erases fear memory. (2017)
  • 著者名/発表者名: K. Takemoto, H. Iwanari, H. Tada, K. Suyama, A. Sano, T. Nagai, T. Hamakubo, T. Takahashi
  • 雑誌名: Nat Biotechnol 巻: 35 号: 1 ページ: 38-47
  • DOI: 10.1038/nbt.3710
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Social isolation suppresses actin dynamics and synaptic plasticity through ADF/cofilin inactivation in the developing rat barrel cortex (2017)
  • 著者名/発表者名: Tada H, Miyazaki T, Takemoto K, Jitsuki S, Nakajima W, Koide M, Yamamoto N, Taguchi A, Kawai H, Komiya K, Suyama K, Abe H, Sano A, Takahashi T.
  • 雑誌名: Sci. Rep 巻: 7 号: 1 ページ: 8471-8471
  • DOI: 10.1038/s41598-017-08849-3
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Neonatal isolation augments social dominance by altering actin dynamics in the medial prefrontal cortex. (2016)
  • 著者名/発表者名: Tada H, Miyazaki T, Takemoto K, Takase K, Jitsuki S, Nakajima W, Koide M, Yamamoto N, Komiya K, Suyama K, Sano A, Taguchi A, Takahashi T
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci U S A 巻: 113 号: 45
  • DOI: 10.1073/pnas.1606351113
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Nogo restricts adult neural plasticity by limiting the reserve pool of synaptic AMPA receptors (2016)
  • 著者名/発表者名: Jitsuki S, Nakajima W, Takemoto K , Sano A, Strittmatter S and Takahashi T
  • 雑誌名: Cereb. Cortex 巻: 26 号: 2 ページ: 427-439
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0149068
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Complex-specific optical inactivation of neurotransmitter receptors for memory decoding (2017)
  • 著者名/発表者名: Takemoto K and Takahashi T
  • 学会等名: 第40回 日本神経科学会
• [学会発表] Complex-specific optical inactivation of synaptic AMPA receptors erases fear memory (2017)
  • 著者名/発表者名: Takemoto K and Takahashi T
  • 学会等名: 第40回 日本分子生物学会
• [学会発表] タンパク質光不活化技術の開発と脳情報の解読 (2017)
  • 著者名/発表者名: 竹本研
  • 学会等名: 愛媛大学医学部分子病態医学セミナー
  • 発表場所: 愛媛大学医学部(愛媛）
  • 招待講演
• [学会発表] 蛋白質機能の光不活化技術の開発と記憶情報の解読 (2017)
  • 著者名/発表者名: 竹本研
  • 学会等名: 東京大学大学院薬学系研究科遺伝学主催研究集会
  • 発表場所: 湯河原研修所（神奈川）
  • 招待講演
• [学会発表] 複合体特異的なAMPA受容体の光不活化と恐怖記憶の消去 (2016)
  • 著者名/発表者名: 竹本 研、岩成 宏子、永井 健治、浜窪 隆雄、高橋 琢哉
  • 学会等名: 第39回 日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川）
• [学会発表] Optical inactivation of synaptic AMPA receptors for artificial memory erasure (2016)
  • 著者名/発表者名: Takemoto K., Iwanari H, Nagai T, Hamakubo T and Takahashi T
  • 学会等名: Neuro2016, Yokohama, 2016, Jul. 22
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川）
  • 国際学会
• [学会発表] Optical inactivation technology of synaptic AMPA receptors in vivo (2015)
  • 著者名/発表者名: Takemoto K., Iwanari H, Nagai T, Hamakubo T and Takahashi T
  • 学会等名: Society for Neuroscience
  • 発表場所: Chicago (USA)
  • 年月日: 2015-10-17
  • 国際学会
• [学会発表] Optical inactivation of synaptic AMPA receptors erases fear memory (2015)
  • 著者名/発表者名: Takemoto K., Iwanari H, Nagai T, Hamakubo T and Takahashi T
  • 学会等名: Neuro2015
  • 発表場所: 神戸国際会議場（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-07-29
  • 国際学会