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シナプス素量成立時間の生理学的意義の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K06493
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分46010:神経科学一般関連
研究機関沖縄科学技術大学院大学 (2020)
同志社大学 (2018-2019)

研究代表者

堀 哲也  沖縄科学技術大学院大学, 細胞分子シナプス機能ユニット, グループリーダー (70396703)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードシナプス / 神経伝達物質 / グルタミン酸 / 神経伝達物質輸送体 / 電気生理学 / シナプス伝達 / シナプス小胞 / パッチクランプ法 / 哺乳類 / 中枢神経系 / パッチクランプ / シナプス終末
研究成果の概要

本研究課題では、シナプス小胞充填時間の修飾機構と、神経活動頻度に及ぼす影響の解明を研究目的とした研究計画を実施した。1型小胞グルタミン酸輸送体欠損マウスを用いて、グルタミン酸シナプス充填時間の修飾機構と、神経活動頻度に及ぼす影響の解明を行った。1型グルタミン酸輸送体欠損マウスでは、野生型動物と比較して中枢神経シナプス前終末シナプス小胞充填速度が著しく(25%)減少するものの、2型グルタミン酸輸送体の働きにより野生型と同等以上のシナプス応答が観察された。中枢神経系興奮性シナプスにおいても、シナプス小胞充填速度が中枢神経機構の重要な律速過程であることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究課題では、電気生理学的手法と光学的手法を組み合わせて用い、神経伝達における素量成立時間の重要性について研究を遂行した。本研究課題においては、シナプス小胞充填の普遍性、あるいは部位特異性を解明する点が特に高い学術的独自性を有し、また、これまで変動しないパラメータとして考えられてきた素量q値を変動する値として検証しなおす点において高い創造性を持つ研究計画である。また計算機による脳コンピューティングの再構築に必要な正確なパラメータの提供といった応用が見込まれる点において将来的な波及効果が高く期待される。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] マックスプランク研究所(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Vesicular Glutamate Transporter Expression Ensures High-Fidelity Synaptic Transmission at the Calyx of Held Synapses2020

    • 著者名/発表者名
      Nakakubo Yutaro、Abe Saeka、Yoshida Tomofumi、Takami Chihiro、Isa Masayuki、Wojcik Sonja M.、Brose Nils、Takamori Shigeo、Hori Tetsuya
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 32 号: 7 ページ: 108040-108040

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2020.108040

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 小胞型グルタミン酸輸送体の発現量が中枢神経系シナプス伝達に与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      中久保 佑太郎
    • 学会等名
      第42回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 小胞型グルタミン酸輸送体タイプ1(VGLUT1)欠損が神経活動低下を引き起こす様々な要因の検証2019

    • 著者名/発表者名
      阿部 冴華
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      https://www.uni-goettingen.de/en/57921.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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