| 研究課題/領域番号 |
19KK0383
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| 研究種目 |
国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(A))
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
基盤・社会脳科学
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| 研究機関 | 秋田大学 (2023)
東北大学 (2019-2022) |
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研究代表者 |
山方 恒宏 秋田大学, 理工学研究科, 准教授 (50716248)
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| 研究期間 (年度) |
2020 – 2023
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
15,210千円 (直接経費: 11,700千円、間接経費: 3,510千円)
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| キーワード | 軸索起始部 / ドーパミン受容体 / 活動電位 / ドーパミン / 神経可塑性 / ショウジョウバエ / イオンチャネル |
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| 研究開始時の研究の概要 |
軸索起始部（AIS）は、活動電位の発生部位として神経出力の決定に関わり、正常かつ可塑的な神経活動に必須である。その制御メカニズムを理解するため、AISにおけるドーパミン受容体の一種、DopEcRの作用機序を分子レベルで明らかにすることが本事業の目的である。そのためチャネルレベルのイオン電流の解析を可能とするパッチクランプ法を習得し、薬理学、遺伝学的手法と組み合わせ、活動電位の発生制御におけるDopEcRの機能を明らかにする。特に当該分子の活性に伴う局所イオン流の変化、関連するイオンチャネルを明らかにし、ドーパミンを介した活動電位制御、さらには細胞下レベルの神経可塑性メカニズムの理解に貢献する。
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| 研究成果の概要 |
軸索起始部（AIS）は、活動電位の発生部位として神経出力の決定に関わるだけでなく、神経可塑性の起点となり、その機能異常は神経疾患や精神疾患の原因にもなる。本課題では、AISの可塑性に関わる分子基盤を明らかにするため、AIS局在性のドーパミン受容体の一種DopEcRに着目し、その働きを機能既知の巨大逃避細胞系において解析した。多核神経芽細胞培養系を用いた巨大逃避ニューロン特異的な分子局在解析では、AISにおけるDopEcRとNaVの共局在を見出し、また飛翔筋電位計測による生理解析では馴化に係るDopEcRの機能が明らかになるなど、DopEcRと特異的なイオンチャネルの機能連携が示唆された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
中枢神経系の馴化における個別のチャネル遺伝子の機能理解に繋がり、AISの制御メカニズムを含む神経可塑性の基礎的メカニズムの理解に貢献する。
ドーパミン受容体のアゴニスト、アンタゴニストは、さまざまな精神疾患の処方薬として多く用いられているが、副作用も多い。より安全かつ効果の高い新薬の開発のためにも、ドーパミン受容体の「細胞内効果」の十分な理解が必要である。本課題では、DopEcRの標的チャネルからその細胞内効果を分子レベルで特定し、これに貢献することを目指す。同方法論は、さまざまな分子機能の解析にも適用でき、異なる受容体を介したドーパミン作用の機能解析も加速できるものと期待している。
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