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アストロサイトの構造機能連関とその制御の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K07065
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 神経化学・神経薬理学
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

塗谷 睦生  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 准教授 (60453544)

研究協力者 芦刈 洋祐  
水口 高翔  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードアストロサイト / 形態 / 構造機能連関 / 多光子顕微鏡 / グリア細胞 / 2光子顕微鏡
研究成果の概要

本研究では、近年脳の機能や疾患に重要な役割を果たすことが示唆されるようになってきた非神経グリア細胞であるアストロサイトの構造と機能の関係に関する研究を行った。ここから、アストロサイトの微細構造に存在する種々のタンパク質が、これまで神経細胞に作用することで効果を示すと考えられていた薬剤や生体分子によって非常に動的に制御されていることが明らかとなった。また、その機能を評価するのに有効となる顕微鏡法の開発と応用にも成功した。今後はこれらの成果を基に研究を進めて行くことで、健康・疾患状態の脳におけるアストロサイトの構造と機能、そしてその変化の役割の解明が進んで行くものと期待される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究から、これまで神経細胞に作用することでその効果を発すると考えられていた薬やその標的となっている生体内分子が、神経細胞に加え、アストロサイトの特徴的な構造に存在し、その機能を担うタンパク質を直接制御していることが分かった。これは、脳に作用する多くの薬剤の作用機序に関して、アストロサイトの制御と言う観点からの再考を促すものとなった。また、微細構造における機能解析のために新たな顕微鏡法の開発と応用に成功したが、これを更に発展させることにより、アストロサイトの細胞生物学的理解が促進するのみならず、生命科学一般に広く応用されることで新たな知見の獲得へと繋がるものと期待される。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 備考 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Characterization of Intra/Extracellular Water States Probed by Ultrabroadband Multiplex Coherent Anti-Stokes Raman Scattering (CARS) Spectroscopic Imaging.2019

    • 著者名/発表者名
      Nuriya M, Yoneyama H, Takahashi K, Leproux P, Coudrc V, Yasui M, Kano H.
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. A.

      巻: 123 (17) 号: 17 ページ: 3928-3934

    • DOI

      10.1021/acs.jpca.9b03018

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] High-Resolution Plasma Membrane-Selective Imaging by Second Harmonic Generation2018

    • 著者名/発表者名
      Mizuguchi Takaha、Yasui Masato、Nuriya Mutsuo
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 9 ページ: 359-366

    • DOI

      10.1016/j.isci.2018.11.008

    • NAID

      130007812910

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Norepinephrine induces rapid and long-lasting phosphorylation and redistribution of connexin 43 in cortical astrocytes2018

    • 著者名/発表者名
      Nuriya Mutsuo、Morita Ayaka、Shinotsuka Takanori、Yamada Tomoko、Yasui Masato
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 504 号: 4 ページ: 690-697

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.09.021

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct posttranslational modification of astrocytic connexin 43 proteins by the general anesthetic propofol in the cerebral cortex.2018

    • 著者名/発表者名
      Nuriya M, Yasui D, Yamada T, Aoki T & Yasui M.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun.

      巻: 497 号: 2 ページ: 734-741

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.02.142

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Background norepinephrine primes astrocytic calcium responses to subsequent norepinephrine stimuli in the cerebral cortex.2017

    • 著者名/発表者名
      Nuriya M, Takeuchi M and Yasui M.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun.

      巻: 483 号: 1 ページ: 732-738

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2016.12.073

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 組織内の溶媒・溶質動態の可視化2019

    • 著者名/発表者名
      塗谷睦生
    • 学会等名
      第44回日本微小循環学会総会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Plasma membrane-selective visualization by multimodal two-photon imaging in living cells using second harmonic generation.2019

    • 著者名/発表者名
      Takaha Mizuguchi, Masato Yasui, Mutsuo Nuriya
    • 学会等名
      Biophysical Society 63rd Annual Meeting, Baltimore (MD, USA)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 第二高調波発生を用いた形質膜選択的イメージング2019

    • 著者名/発表者名
      水口 高翔、安井 正人、塗谷 睦生
    • 学会等名
      第92回日本薬理学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] クリックケミストリーを利用したドーパミンイメージングを可能とするアルキンタグ化されたドーパミン・プローブの開発2019

    • 著者名/発表者名
      芦刈洋祐、藤本ゆかり、安井正人、塗谷睦生
    • 学会等名
      第92回日本薬理学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] マルチモダル多光子顕微鏡のバイオイメージングへの応用2018

    • 著者名/発表者名
      塗谷睦生
    • 学会等名
      第27回日本バイオイメージング学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 塗谷グループのホームページ

    • URL

      http://user.keio.ac.jp/~aa606547/homepage.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
  • [備考] 塗谷グループホームページ

    • URL

      http://user.keio.ac.jp/~aa606547/homepage.html

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [産業財産権] 化合物、化合物の塩、神経機能調節物質、神経機能調節物質の評価方法、化合物の製造方法、及び化合物の塩の製造方法2018

    • 発明者名
      塗谷睦生、芦刈洋祐、安井正人、藤本ゆかり
    • 権利者名
      塗谷睦生、芦刈洋祐、安井正人、藤本ゆかり
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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