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発達過程におけるPSD構成因子の変化とシナプス構築の関係

研究課題

研究課題/領域番号 18K14830
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分46010:神経科学一般関連
研究機関神戸大学 (2020-2021)
国立研究開発法人理化学研究所 (2018-2019)

研究代表者

貝塚 剛志  神戸大学, 医学研究科, 特命助教 (40782032)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
キーワードPSD / シナプス後肥厚 / シナプス / プロテオミクス / 自閉症 / 自閉スペクトラム症 / 液-液相分離 / 霊長類 / 樹状突起スパイン / 神経回路形成 / ニューロン
研究成果の概要

生後発達期のマウスのシナプス後肥厚(PSD)ではシナプスの可塑性に関わるパスウェイのタンパク質群が顕著に増減しており、これに伴ってシグナル伝達の変動が生じていることがわかった。また、トランスクリプトームとの相関から、2週齢以降のタンパク質量の増減は生後4日以降に生じる遺伝子発現の変化により生じることが示唆された。そして、同様のタンパク質の増減は霊長類では出生前後に生じていることが示唆された。また、自閉症患者の脳ではPSDの組成がより未成熟な状態にあることが示唆された。さらに、幼年期から大人に至るまでの霊長類の脳では、2週齢以降のマウスの脳とは異なるタンパク質の増減が生じていることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、生後発達期のシナプスのタンパク質組成の変化を網羅的に明らかにし、それがどのような意義を持っているか、またどのようなメカニズムにより生じていると考えられるかを示した。これらの結果は、シナプスの成熟を「タンパク質組成」の観点からとらえる考え方を提供したとも言える。また、自閉症などの神経発達障害にもシナプスのタンパク質組成の異常(成熟不全)が関与している可能性を示した。社会的には、自閉症の治療戦略への考え方を提供したという点でも意義があるのではないかと考えている。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2022 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 オープンアクセス 2件、 査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Developmental dynamics of the postsynaptic proteome to understand synaptic maturation and dysmaturation2022

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Kaizuka, Takehiro Suzuki, Noriyuki Kishi, Manfred W. Kilimann, Takehiko Ueyama, Masahiko Watanabe, Hideyuki Okano, Naoshi Dohmae, Toru Takumi
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: なし ページ: 1-55

    • DOI

      10.1101/2022.05.05.490828

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Autophagy is required for maturation of surfactant-containing lamellar bodies in the lung and swim bladder2020

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Morishita, Yuki Kanda, Takeshi Kaizuka, Haruka Chino, Kazuki Nakao, Yoshimi Miki, Yoshitaka Taketomi, Jun-Lin Guan, Makoto Murakami, Atsu Aiba, Noboru Mizushima
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 33 号: 10 ページ: 108477-108477

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2020.108477

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 発達期のげっ歯類および霊長類の脳におけるシナプス後肥厚のリモデリング2020

    • 著者名/発表者名
      貝塚 剛志、鈴木 健裕、岸 憲幸、堂前 直、岡野 栄之、内匠 透
    • 学会等名
      第93回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 発達期におけるシナプス後肥厚のリモデリング2019

    • 著者名/発表者名
      貝塚 剛志、鈴木 健裕、堂前 直、内匠 透
    • 学会等名
      日本プロテオーム学会2019年大会・第70回日本電気泳動学会総会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 発達期の脳におけるシナプス後肥厚のリモデリング2019

    • 著者名/発表者名
      貝塚 剛志
    • 学会等名
      次世代脳プロジェクト 冬のシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Remodeling of PSD composition during postnatal development2018

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Kaizuka, Toru Takumi
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor Asia, Autism & Neurodevelopment Disorders
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Remodeling of postsynaptic density during development2018

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Kaizuka, Toru Takumi
    • 学会等名
      文部科学省新学術領域研究「スクラップ&ビルドによる脳機能の動的制御」第2回領域会議
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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