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神経シナプス可塑性発現メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K08541
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 生理学一般
研究機関宮崎大学

研究代表者

高宮 考悟  宮崎大学, 医学部, 教授 (40283767)

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: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードグルタミン酸受容体 / シナプス可塑性 / 糖鎖修飾 / 脳・神経 / 神経科学 / 生理学
研究成果の概要

シナプス可塑性の発現において中心的役割を果たすAMPA型グルタミン酸受容体の修飾によって、神経機能がどのように制御されているのかを解析してきた。特にAMPA型グルタミン酸受容体の細胞外ドメインのN型糖鎖修飾がAMPA型グルタミン酸受容体の機能にどのように影響を与えているかを中心に研究を行なった。AMPA型グルタミン酸受容体が糖鎖修飾されることで、神経活動依存的に糖鎖修飾の程度が変化し、これによって 神経シナプスにおいて糖鎖修飾がシナプス可塑性を制御していることが判明した。これらの結果にもとづき、糖鎖修飾されていない遺伝子変異マウスを作成し、電気生理学的解析と行動学的解析を中心に実験を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

脳の主たる興奮性神経伝達機構であるグルタミン酸とその受容体であるグルタミン酸受容体の糖鎖修飾がどのように神経機能を制御しているか、その詳細はわかっていなかった。本研究により主たるりグルタミン酸受容体であるAMPA型グルタミン酸受容体の糖鎖修飾による機能調節機能が明らかとなり、それに基づくモデルマウスの作成・解析により学習・記憶や各種精神疾患への関与が明らかとなりつつある。

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

    (9件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Monitoring the glycosylation of AMPA (a-amino-3-hydroxy-5-methyl-4isoxazole-propionate)-type glutamate receptors using specific antibodies reveals a novel regulatory mechanism of N-glycosylation occupancy by molecular chaperones in Mice.2020

    • 著者名/発表者名
      Midorikawa R, Takakura D, Morise J, Wakazono Y, Kawasaki N, Oka S, Takamiya K.
    • 雑誌名

      J. Neurochem.

      巻: 0 号: 5 ページ: 1-19

    • DOI

      10.1111/jnc.14964

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] AMPA receptors in the synapse turnover by monomer diffusion.2019

    • 著者名/発表者名
      Morise J, Suzuki K, Kitagawa A, Wakazono Y, Takamiya K, Tsunoyama T, Nemoto Y, Takematsu H, Kusumi A, Oka S.
    • 雑誌名

      Nat. Commun.

      巻: 10 号: 1 ページ: 5245-5245

    • DOI

      10.1038/s41467-019-13229-8

    • NAID

      120006769184

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] N-glycosylation of the AMPA-type glutamate receptor regulates cell surface expression and tetramer formation affecting channel function2018

    • 著者名/発表者名
      Munal Babu Kandel, Saki Yamamoto, Ryosuke Midorikawa, Jyoji Morise, Yoshihiko Wakazono, Shogo Oka, Kogo Takamiya
    • 雑誌名

      Journal of Neurochemistry

      巻: 147 号: 6 ページ: 730-747

    • DOI

      10.1111/jnc.14565

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] GRASP1 Regulates Synaptic Plasticity and Learning through Endosomal Recycling of AMPA Receptors.2017

    • 著者名/発表者名
      Chiu, S. L., G. H. Diering, B. Ye, K. Takamiya, C. M. Chen, Y. Jiang, T. Niranjan, C. E. Schwartz, T. Wang and R. L. Huganir
    • 雑誌名

      Neuron

      巻: 93 号: 6 ページ: 1405-1419

    • DOI

      10.1016/j.neuron.2017.02.031

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] AMPA受容体のGluA1ホモマーのN型糖鎖修飾はシナプス可塑性に重要な役割を担う2019

    • 著者名/発表者名
      若園佳彦
    • 学会等名
      第42回 日本神経科学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 知的障害を伴う自閉症スペクトラム障害に見られるGluA1遺伝子変異がAMPA受容体に与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      内田琢
    • 学会等名
      第42回 日本神経科学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Monitoring the glycosylation of AMPA-type glutamate receptors using specific antibodies reveals a novel regulatory mechanism of N-glycosylation occupancy by molecular chaperones2019

    • 著者名/発表者名
      緑川良介
    • 学会等名
      第92回 日本生化学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] N-glycosylation of the AMPA-type glutamate receptor regulates cell surface expression and tetramer formation affecting channel function2018

    • 著者名/発表者名
      Kandel Munal Babu.
    • 学会等名
      第41回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] AMPA型グルタミン酸受容体のN型糖鎖修飾は、4量体形成と細胞表面への移送を制御する2017

    • 著者名/発表者名
      Kandel Munal Babu
    • 学会等名
      第40回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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