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視覚系における情報のコーディングとデコーディング機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 20019017
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関東京大学

研究代表者

立花 政夫  東京大学, 大学院・人文社会系研究科, 教授 (60132734)

研究期間 (年度) 2008 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
7,600千円 (直接経費: 7,600千円)
2009年度: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
2008年度: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
キーワード神経科学 / 脳・神経 / 生理学 / 実験系心理学 / 網膜 / 視覚系 / シナプス伝達 / 電気シナプス
研究概要

成熟した脊椎動物の網膜においては様々な神経細胞間にギャップ結合が発現しており、ノイズの低減・膜電位変動の同期化・受容野サイズの調整などに貢献していることが報告されている。視細胞と網膜の出力細胞である神経節細胞を繋ぐ介在神経細胞である双極細胞間にもギャップ結合が存在することが魚類や哺乳類などで報告されているが、その機能に関しては不明な点が多い。そこで、成熟キンギョから剥離網膜標本や網膜スライス標本を作製し、巨大な軸索終末部を持つMb1型(ON型)双極細胞や神経節細胞にホールセルクランプ法を適用して双極細胞間のギャップ結合の機能を検討した。その結果、ギャップ結合を介して電気的に繋がっているMb1型双極細胞ネットワークは、Mb1型双極細胞間の膜電位変動の同期やノイズの低減に寄与するのみならず、Caスパイクを介した側方情報伝達にも関与していることが明らかとなった。
網膜視細胞は光刺激によって過分極し、伝達物質であるグルタミン酸の放出を減少させる。その結果、シナプス後細胞であるON型双極細胞では、代謝型グルタミン酸受容体mGluR6下流のカスケードが不活性化され、陽イオンチャネルが開いて脱分極する。これまで、この陽イオンチャネル分子は同定されていなかったが、第4領域の古川貴久班員との共同研究の結果、(1)TRPM1はマウスON型双極細胞の樹状突起に局在し、mGluR6と共存していること、(2)TRPM1ノックアウトマウスでは、ON型双極細胞の光応答が消失していること、(3)TRPM1の強制発現系でこの分子はmGluR1下流のカスケードで陽イオンチャネルとして機能していること、がわかった。したがって、TRPM1は、ON型双極細胞におけるmGluR6下流の陽イオンチャネルであると結論した。

報告書

(2件)
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] TRPM1 is a component of the retinal ON bipolar cell transduction channel in the mGluR6 cascade2010

    • 著者名/発表者名
      Koike C, et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 107

      ページ: 332-337

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 網膜における情報処理と逃避行動2009

    • 著者名/発表者名
      立花政夫
    • 学会等名
      日本基礎心理学会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2009-12-06
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Synaptic transmission from bipolar cells to ganglion cells in the goldfish retina2009

    • 著者名/発表者名
      立花政夫
    • 学会等名
      Workshop "Active Zones as Organizers of Neuronal Communication"
    • 発表場所
      Baeza, Spain
    • 年月日
      2009-09-23
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Functional significance of gap junctions among retinal bipolar cells2009

    • 著者名/発表者名
      立花政夫
    • 学会等名
      IUPS2009
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2009-07-29
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 網膜における一過性応答と持続性応答の発生機構2008

    • 著者名/発表者名
      立花政夫, ほか
    • 学会等名
      BMB2008(第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学大会合同大会)
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2008-12-11
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Properties of electrical synapses among retinal bipolar cells2008

    • 著者名/発表者名
      Tachibana, M., et.al.
    • 学会等名
      FASEB Summer Research Conferences, "Retinal Neurobiology and Visual Processing"
    • 発表場所
      Snowmass village, Colorado, USA
    • 年月日
      2008-07-22
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.l.u-tokyo.ac.jp/psy/tachibana2008.htm

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.1.u-tokyo.ac.jp/psy/tachibana2008.htm

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2018-03-28  

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