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TARPのリン酸化によるAMPA受容体輸送の制御機構

研究課題

研究課題/領域番号 17K07048
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
研究機関電気通信大学

研究代表者

松田 信爾  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (60321816)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードAMPA受容体 / TARP / リン酸化 / 細胞内輸送 / 長期抑圧 / オプトジェネティクス / 運動学習 / AMAP受容体 / シナプス可塑性 / 神経細胞 / 記憶学習 / SNX17 / LTP / AMPA受容体 / TARP / 記憶
研究成果の概要

AMPA型グルタミン酸受容体(AMPA受容体)の副サブユニットであるTransmembrane AMPA receptor Regulatory Protein (TARP)には9つのリン酸化されうるセリン残基が存在し、これらのリン酸化パターンによってAP-1,AP-2, AP-3, SNX-17といった細胞内輸送にかかわるタンパク質との相互作用が制御されていることが明らかになった。
さらにAMPA受容体のエンドサイトーシスを光により制御する技術の開発にも成功し、小脳における代表的なシナプス可塑性である長期抑圧と運動学習との因果関係を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

AMPA受容体の細胞内輸送はシナプス可塑性の分子実体であり、そのメカニズムの解明は神経科学分野の重要課題の一つである。今回、AMPA受容体の副サブユニットであるTARPのリン酸化のパターンによって結合するタンパク質が変化することが明らかになった。このことは神経細胞内でのAMPA受容体の輸送制御機構の一端を解明するものであり、シナプス可塑性の分子機構の解明に大きく寄与すると考えられる。
また、光によってAMPA受容体のエンドサイトーシスを制御する技術を用いて運動学習と小脳長期抑圧との因果関係を明らかにした。この技術は他の脳領域での長期抑圧の意義を解明するためにも有用である。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] PhotonSABER: new tool shedding light on endocytosis and learning mechanisms in vivo2019

    • 著者名/発表者名
      Matsuda Shinji、Kakegawa Wataru、Yuzaki Michisuke
    • 雑誌名

      Communicative & Integrative Biology

      巻: 12 号: 1 ページ: 34-37

    • DOI

      10.1080/19420889.2019.1586048

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 小脳学習における長期抑圧(LTD)の役割2019

    • 著者名/発表者名
      掛川渉 松田信爾 柚﨑通介
    • 雑誌名

      Clinical Neuroscience

      巻: 37 ページ: 919-924

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Optogenetic Control of Synaptic AMPA Receptor Endocytosis Reveals Roles of LTD in Motor Learning2018

    • 著者名/発表者名
      Kakegawa Wataru、Katoh Akira、Narumi Sakae、Miura Eriko、Motohashi Junko、Takahashi Akiyo、Kohda Kazuhisa、Fukazawa Yugo、Yuzaki Michisuke、Matsuda Shinji
    • 雑誌名

      Neuron

      巻: 99 号: 5 ページ: 985-998

    • DOI

      10.1016/j.neuron.2018.07.034

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] New optogenetic tool clarified that the cerebella LTD was essential for motor learning2019

    • 著者名/発表者名
      Shinji Matsuda
    • 学会等名
      FAOPS2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] MMP-9 activity is required for the NMDA induced endocytosis of AMPA receptor2019

    • 著者名/発表者名
      Shinnosuke Kohara, Shinji Matsuda
    • 学会等名
      FAOPS2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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