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人工的シナプスオーガナイザーによる神経回路制御方法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K19380
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分46:神経科学およびその関連分野
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

鈴木 邦道  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 特任助教 (10713703)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2019年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2018年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワードシナプス / C1q / 脊髄損傷 / AMPA受容体 / Cbln / シナプスオーガナイザー / ナノボディ
研究成果の概要

本研究では任意のシナプスを接続させる人工的シナプスオーガナイザーを開発し、神経接続の欠失により引き起こされる疾患治療への応用を目指している。NPTXファミリー分子、補体C1qおよびグルタミン受容体に対するナノボディを標的として、性状機能解析が遂行され、各分子の回路特異性・協調性、新規の受容体、結合性能が明らかとなり、新規デザインの開発が進んだ。作製の完了した興奮性人工的シナプスオーガナイザーについて、脳内分子や回路に与える影響が解析され作用の分子機構が明らかになった。また疾患治療へ応用として、脊髄損傷による運動機能障害を回復させることも明らかになり、新規治療法につながる所見が得られた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、脳内に存在するシナプス接着分子の構造を原案として改変し、様々なシナプス形成・維持・除去を可能とする人工的シナプスオーガナイザー開発しようとする挑戦的な研究であったが、この概念を試験管レベルから動物レベルまで証明すると同時に、新たな人工的分子の合理的な設計のための所見が蓄積され、分子機構や神経回路を解明する基礎的な知見が得られた。さらにシナプスの減少により引き起こされる疾患が治療可能であることが見いだされ、新規の疾患治療法開発に繋がる新規概念を確立し、現実的な医療への応用につながる研究となった。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 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 (7件) (うち国際学会 2件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] DZNE(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] MRC Laboratory of Molecular Biology(英国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] DZNE(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Neurotar Ltd(フィンランド)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] MRC Laboratory of Molecular Biology(英国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] A synthetic synaptic organizer protein restores glutamatergic neuronal circuits2020

    • 著者名/発表者名
      Kunimichi Suzuki, Wataru Kakegawa, Eriko Miura, Shintaro Otsuka, Alexander Dityatev, A. Radu Aricescu, Michisuke Yuzaki et al.
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: -

    • DOI

      10.1101/2020.02.27.967836

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] In vivo two-photon imaging of anesthesia-specific alterations in microglial surveillance and photodamage-directed motility in mouse cortex2019

    • 著者名/発表者名
      Weilun Sun, Kunimichi Suzuki, Dmytro Toptunov, Stoyan Stoyanov, Michisuke Yuzaki, Leonard Khiroug and Alexander Dityatev
    • 雑誌名

      Frontier Neuroscience

      巻: - ページ: 421-421

    • DOI

      10.3389/fnins.2019.00421

    • 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 / 国際共著
  • [学会発表] Analysis of endogenous neuronal pentraxins as extracellular scaffolding proteins for AMPA2019

    • 著者名/発表者名
      Kunimichi Suzuki, Ayumi Hayashi, Masahiko Watanabe, Michisuke Yuzaki
    • 学会等名
      CNRS - Jacques Monod conference
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Building a bridge over troubled synapses2019

    • 著者名/発表者名
      Kunimichi Suzuki
    • 学会等名
      IINS talk "Molecular Mechanisms of Glutamate Receptor Signalling "
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 補体C1qの脳内受容体の同定と機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木邦道,Weilun Sun,Stoyan Stoyanov,武内恒成, Alexander Dityatev, 柚﨑通介
    • 学会等名
      第40回神経組織培養研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Re-building bridges over scrapped synapses2018

    • 著者名/発表者名
      K. SUZUKI, J. ELEGHEERT, I. SONG, O. SENKOV, W. KAKEGAWA, E. MIURA, A. CLAYTON, R. KAUSHIK, A. DITYATEV, R. A. ARICESCU, M. YUZAKI
    • 学会等名
      第3回S&B領域班会議
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 先端技術基盤支援によるシナプス形成分子の発現・局在・機能の包括的解析2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木邦道、松田恵子、柚﨑通介
    • 学会等名
      次世代脳冬のシンポジウム:先端技術基盤支援プログラム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 人工シナプスコネクターによるシナプスのScrap & Build2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木邦道
    • 学会等名
      次世代脳冬のシンポジウム:新学術領域合同若手シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Synapse assemblies by C1q and engineered C1q family protein2018

    • 著者名/発表者名
      Kunimichi Suzuki
    • 学会等名
      3rd Young Glia meeting
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [産業財産権] 人工興奮性シナプスコネクタとその脊髄損傷処置への使用2019

    • 発明者名
      柚﨑通介、武内恒成、鈴木邦道
    • 権利者名
      柚﨑通介、武内恒成、鈴木邦道
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2018-07-25   更新日: 2021-02-19  

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