シナプス機能および記憶学習を制御する細胞接着型GPCRの新しい活動機構

• 研究課題/領域番号: 16K15183
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生理学一般
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 掛川 渉 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 准教授 (70383718)
• 連携研究者: 柚﨑 通介 慶應義塾大学, 医学部, 教授 (40365226) ; 三浦 会里子 慶應義塾大学, 医学部, 研究員 (10571169) ; 本橋 淳子 慶應義塾大学, 医学部, 研究員 (10407083)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 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: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 細胞接着 / Gタンパク質共役型受容体 / シナプス / 記憶・学習 / Ｇタンパク質共役型受容体 / シグナル伝達 / 神経科学

研究成果の概要

近年、記憶・学習を担う「シナプス」を制御する分子として、細胞接着型Gタンパク共役受容体 (adhesion-GPCR; ADGR) が注目されている。ADGRは種々の機能ドメインを有する細胞外領域と、GPCRに共通な７回膜貫通部位およびGタンパクと結合する細胞内領域からなるユニークな分子であるが、シナプスでどのように働いているかは不明な点が多い。本研究では、ADGRメンバーのBAI3が、運動記憶を担う小脳のプルキンエ細胞に発現し、延髄下オリーブ核登上線維 (climbing fiber; CF) 間で形成されるCFシナプスの形態・機能に重要であることを明らかにし、その活動様式を追究した。

研究成果

• [国際共同研究] University of Oxford/University of Cambridge(英国)
• [国際共同研究] DZNE(ドイツ)
• [国際共同研究] Montreal Clinical Research Institute(カナダ)
• [国際共同研究] University of Oxford/University of Cambridge(英国)
• [国際共同研究] Vanderbilt University(米国)
• [雑誌論文] 特集―スクラップ＆ビルドで発達する脳神経回路と高次脳機能：スクラップ＆ビルドによる小脳神経回路の動的制御. (2018)
  • 著者名/発表者名: 掛川渉, 柚﨑通介
  • 雑誌名: 実験医学 (羊土社) 巻: 印刷中
• [雑誌論文] 記憶・学習の分子機構－そのときシナプスでは何が起きているのか？ (2018)
  • 著者名/発表者名: 掛川渉, 柚﨑通介
  • 雑誌名: BRAIN and NERVE－神経研究の進歩 (医学書院社) 巻: 印刷中
• [雑誌論文] 脳神経機能における素過程・構造をコントロールする分子群－１７章 中枢神経系における分泌型シナプス形成因子. (2018)
  • 著者名/発表者名: 松田恵子, 掛川渉, 柚﨑通介
  • 雑誌名: 脳の分子論 (東京化学同人社) 巻: 印刷中
• [雑誌論文] Chemical labelling for visualizing native AMPA receptors in live neurons. (2017)
  • 著者名/発表者名: Wakayama, S., Kiyonaka, S., Arai, I., Kakegawa, W., Matsuda, S., Ibata, K., Nemoto, Y.L., Kusumi, A., Yuzaki, M., Hamachi, I.
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 8 号: 1 ページ: 14850-14850
  • DOI: 10.1038/ncomms14850
  • NAID: 120006600363
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] 特集―ニューロリハビリテーションの進歩：中枢神経の可塑性とは. (2017)
  • 著者名/発表者名: 河野まや, 掛川渉, 柚﨑通介
  • 雑誌名: Clinical Neuroscience (中外医学社) 巻: 5 ページ: 523-527
• [雑誌論文] Structural basis for integration of GluD receptors within synaptic organizer complexes. (2016)
  • 著者名/発表者名: Elegheert, J., Kakegawa, W., Clay, E. J., Shanks, N., Behiels, E., Matsuda, K., Kohda, K., Miura, E., Rossmann, M., Mitakidis, N., Motohashi, J., Chang, T. V., Siebold, C., Greger, H. I., Nakagawa, T., K., Yuzaki, M., Aricescu, R.A.
  • 雑誌名: Science 巻: 353 号: 6296 ページ: 295-299
  • DOI: 10.1126/science.aae0104
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Current Topics：シナプスに架かる記憶への架け橋：Neurexin-Cbln1-GluD2三者複合体構造. (2016)
  • 著者名/発表者名: 掛川 渉, 柚﨑通介
  • 雑誌名: 実験医学 (羊土社) 巻: 34 ページ: 3181-3184
• [雑誌論文] Trans-synaptic modulation of kainate receptor functions by C1q-like proteins. (2016)
  • 著者名/発表者名: Matsuda K, Budisantoso T, Mitakidis N, Sugaya Y, Miura E, Kakegawa W, Yamasaki M, Konno K, Uchigashima M, Abe M, Watanabe I, Kano M, Watanabe M, Sakimura K, Aricescu AR, Yuzaki M.
  • 雑誌名: Neuron 巻: in press 号: 4 ページ: 752-767
  • DOI: 10.1016/j.neuron.2016.04.001
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 「補体ファミリー分子」とシナプス形成・維持. (2016)
  • 著者名/発表者名: 掛川 渉, 松田恵子, 柚﨑通介
  • 雑誌名: Annual Review神経2016 （中外医学社） 巻: - ページ: 35-43
• [学会発表] A novel D-serine signaling which underlies synaptic plasticity and motor learning in the cerebellum. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kakegawa, W., Yuzaki, M.
  • 学会等名: 第３９回 日本生物学的精神医学会 (札幌)
  • 招待講演
• [学会発表] Synergistic action of two different GluD2 ligands on D-serine signaling in the cerebellum. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kakegawa, W.
  • 学会等名: The 3rd International Conference of D-Amino Acid Research (Italy)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] シナプス分子群がもたらす運動記憶ダイナミズムの解明 (2016)
  • 著者名/発表者名: 掛川 渉
  • 学会等名: 次世代脳プロジェクト・若手シンポジウム
  • 発表場所: 一橋講堂 (東京都千代田区)
  • 招待講演
• [図書] D-Amino Acids: Physiology, Metabolism, and Application (2016)
  • 著者名/発表者名: Kakegawa, W., Yuzaki, M.
  • 総ページ数: 16
  • 出版者: Springer Books
• [図書] Essentials of cerebellum and cerebellar disorders (2016)
  • 著者名/発表者名: Kohda, K., Kakegawa, W., Yuzaki, M.
  • 総ページ数: 6
  • 出版者: Springer Books
• [備考] 慶應義塾大学医学部生理学教室 (柚﨑通介研究室)
  • URL: http://www.yuzaki-lab.org/