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網膜におけるP2X受容体の視覚情報伝達修飾機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K09939
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56060:眼科学関連
研究機関日本医科大学

研究代表者

石井 俊行  日本医科大学, 医学部, 准教授 (10643140)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2020年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードP2X受容体 / ATP / 網膜 / 網膜神経節細胞 / アマクリン細胞 / 視覚 / P2X3受容体
研究開始時の研究の概要

P2X受容体はATPの受容体として、近年、痛みや味覚の受容、脳におけるシナプス伝達機構などに重要な役割を果たしていることが明らかになってきた。P2X受容体は網膜においても広く発現が認められることから、視覚においてもP2X受容体の関与が考えられる。従来より網膜では、光情報は主にグルタミン酸が神経伝達物質として情報伝達を担うと考えられてきた。しかしながら、もしP2X受容体がこれに関与するならば、ATPをリガンドとした新たな光情報の伝達機構が存在することとなる。本研究は、網膜における光情報の伝達に関わるP2X受容体サブタイプの種類とこれを有する細胞、及びその伝達機構を明らかにしようというものである。

研究成果の概要

我々は、網膜におけるP2X受容体の生理学的機能を明らかにすることを目的として研究を行ってきた。我々が同定したP2X受容体のうち、P2X3受容体について検討した。免疫組織化学、in situ hybridization、電気生理学的検討から、P2X3受容体は網膜神経節細胞やアマクリン細胞に発現が認められ、光の情報伝達においてP2X3受容体は、網膜神経節細胞の応答のS/N比を適切なレベルに調節してい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

本研究は、中枢神経系におけるP2X3受容体の機能の理解に貢献するとともに、眼内でATP濃度の上昇が報告されている緑内障や加齢黄斑変性症などの疾患の新たな治療薬の開発につながることが期待される。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (24件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] P2X2 receptors supply extracellular choline as a substrate for acetylcholine synthesis2022

    • 著者名/発表者名
      Maruyama Takuma、Mano Asuka、Ishii Toshiyuki、Kakinuma Yoshihiko、Kaneda Makoto
    • 雑誌名

      FEBS Open Bio

      巻: 12 号: 1 ページ: 250-257

    • DOI

      10.1002/2211-5463.13332

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Involvement of the C‐terminal domain in cell surface localization and G‐protein coupling of mGluR62020

    • 著者名/発表者名
      Rai Dilip、Akagi Takumi、Shimohata Atsushi、Ishii Toshiyuki、Gangi Mie、Maruyama Takuma、Wada‐Kiyama Yuko、Ogiwara Ikuo、Kaneda Makoto
    • 雑誌名

      Journal of Neurochemistry

      巻: - 号: 4 ページ: 837-848

    • DOI

      10.1111/jnc.15217

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Orai1 Channels Are Essential for Amplification of Glutamate-Evoked Ca2+ Signals in Dendritic Spines to Regulate Working and Associative Memory2020

    • 著者名/発表者名
      Maneshi Mohammad Mehdi、Toth Anna B.、Ishii Toshiyuki、Hori Kotaro、Tsujikawa Shogo、Shum Andrew K.、Shrestha Nisha、Yamashita Megumi、Miller Richard J.、Radulovic Jelena、Swanson Geoffrey T.、Prakriya Murali
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 33 号: 9 ページ: 108464-108464

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2020.108464

    • 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
  • [雑誌論文] Interspike intervals within retinal spike bursts combinatorially encode multiple stimulus features.2020

    • 著者名/発表者名
      Ishii T. and Hosoya T.
    • 雑誌名

      PLoS Comput. Biol.

      巻: 16 号: 11 ページ: e1007726-e1007726

    • DOI

      10.1371/journal.pcbi.1007726

    • 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
  • [雑誌論文] Two Types of Cl Transporters Contribute to the Regulation of Intracellular Cl Concentrations in ON- and OFF-type Bipolar Cells in the Mouse Retina2020

    • 著者名/発表者名
      Yin Chengzhu、Ishii Toshiyuki、Kaneda Makoto
    • 雑誌名

      Neuroscience

      巻: 440 ページ: 267-276

    • DOI

      10.1016/j.neuroscience.2020.06.004

    • 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
  • [雑誌論文] Auxiliary proteins are the predominant determinants of differential efficacy of clinical candidates acting as AMPA receptor positive allosteric modulators.2020

    • 著者名/発表者名
      Ishii T., Stolz J.R., and Swanson G.T.
    • 雑誌名

      Mol. Pharmacol.

      巻: 97 号: 5 ページ: 336-350

    • DOI

      10.1124/mol.119.118554

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Contribution of P2X3 receptors to visual information processing in the retina.2022

    • 著者名/発表者名
      Ishii T., Shimohata A., Suzuki C., Shimogori T., and Kaneda M.
    • 学会等名
      日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Acetylcholine release from ON and OFF starburst amacrine cells are regulated by different feedback mechanisms.2022

    • 著者名/発表者名
      Gangi M., Maruyama T., Ishii T., and Kaneda M.
    • 学会等名
      日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Starburst amacrine cells in the early postnatal development form gap junctions.2022

    • 著者名/発表者名
      Maruyama T., Ishii T., Usui S., Shimizu M., and KanedaM.
    • 学会等名
      日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 網膜におけるアセチルコリンの役割の検討.2021

    • 著者名/発表者名
      Gangi M., Ishii T., and Kaneda M.
    • 学会等名
      日本医科大学医学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Modulation of visual information via P2X3 receptors in the mouse retina.2021

    • 著者名/発表者名
      Ishii T., Shimohata A., Suzuki C., Shimogori T., Kaneda M.
    • 学会等名
      日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] P2X2 receptor-mediated novel acetylcholine synthesis pathway.2021

    • 著者名/発表者名
      Maruyama T., Ishii T., Mano A., Kakinuma Y., and Kaneda M.
    • 学会等名
      日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Contribution of P2X3 receptors to visual information processing in the retina.2021

    • 著者名/発表者名
      Ishii T., Shimohata A., Suzuki C., Shimogori T., Kaneda M.
    • 学会等名
      Society for neuroscience
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The role of P2X2 receptor for acetylcholine synthesis pathway.2021

    • 著者名/発表者名
      Maruyama T., Ishii T., Mano A., Kakinuma Y., Kaneda M.
    • 学会等名
      Society for neuroscience
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The C-terminal domain is required for mGluR6 cell-surface localization.2021

    • 著者名/発表者名
      Shimohata A., Rai D., Akagi T., Ishii T., Gangi M., Maruyama T., Wada-Kiyama Y., Ogiwara I., Kaneda M.
    • 学会等名
      Experimental Biology
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Novel transporter-independent acetylcholine synthesis in the mouse retina.2021

    • 著者名/発表者名
      Ishii T., Homma K., Maruyama T., Mano A., Kakinuma Y., and Kaneda M.
    • 学会等名
      日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Two types of Cl transporters contribute to the intracellular Cl concentrations in ON- and OFF-type bipolar cells in the retina.2021

    • 著者名/発表者名
      Yin C., Ishii T., and Kaneda M.
    • 学会等名
      日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] The roles of the intracellular C-terminal domain in mGluR6 cell surface localization.2021

    • 著者名/発表者名
      Akagi T., Rai D., Shimohata A., Ishii T., Gangi M., Maruyama T., Wada-Kiyama Y., Ogiwara I., and Kaneda M.
    • 学会等名
      日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 2種類のClトランスポーターがマウス網膜ON型及びOFF型双極細胞における細胞内Cl濃度の調節に関与する.2020

    • 著者名/発表者名
      Yin C., Ishii T., and Kaneda M.
    • 学会等名
      日本医科大学医学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Localization of novel ATP permeable channel, CALHM2, in the mouse nervous system.2020

    • 著者名/発表者名
      Ishii T., Akagi T., and Kaneda M.
    • 学会等名
      日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] The analysis of novel ATP release channel in the mitochondria.2020

    • 著者名/発表者名
      Ishii T., Akagi T., and Kaneda M.
    • 学会等名
      日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Involvement of the C-terminal domain in cell surface expression and G-protein coupling of mGluR6.2020

    • 著者名/発表者名
      Shimohata A., Rai D., Akagi T., Ishii T., Gangi M., Maruyama T., Kiyama Y., Ogiwara I., and Kaneda M.
    • 学会等名
      日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Contribution of bicarbonate permeability to the reversal potential of GABA responses in bipolar cells of the mouse retina.2020

    • 著者名/発表者名
      Yin C., Ishii T., and Kaneda M.
    • 学会等名
      日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] The developmental change of gap junction in starburst amacrine cells of the mouse retina.2020

    • 著者名/発表者名
      Maruyama T., Ishii T., and Kaneda M.
    • 学会等名
      日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 代謝型グルタミン酸6型受容体の細胞膜発現におけるC末端領域の役割.2019

    • 著者名/発表者名
      赤木巧、石井俊行、荻原郁夫、金田誠
    • 学会等名
      日本医科大学医学会総会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Interspike intervals within retinal spike bursts combinatorially encode oscillatory light sequences.2019

    • 著者名/発表者名
      Ishii T. and Hosoya T.
    • 学会等名
      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] NKCC1 and KCC2 determine the surround response of ON- and OFF-bipolar cells in the mouse retina.2019

    • 著者名/発表者名
      Yin C., Ishii T., and Kaneda M.
    • 学会等名
      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] Asymmetric properties of ON and OFF starburst amacrine cells in the retina.2019

    • 著者名/発表者名
      Gangi M., Ishii T., and Kaneda M.
    • 学会等名
      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] Roles of the C-terminal domain in cell surface expression of mGluR6.2019

    • 著者名/発表者名
      Akagi T., Rai D., Shimohata A., Ishii T., Gangi M., Maruyama T., Ogiwara I. and Kaneda M.
    • 学会等名
      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] Store-operated Orai1 channels regulate Ca2+ signaling in dendritic spines, synaptic plasticity, and cognition.2019

    • 著者名/発表者名
      Maneshi M., Toth A.B., Ishii T., Radulovic J.M., Swanson G.T., Prakriya M.
    • 学会等名
      Society for neuroscience
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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