細胞内プール可視化によるアンパ受容体トラフィッキング制御機構の解明

• 研究課題/領域番号: 20500363
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 神経・筋肉生理学
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 山口 和彦 独立行政法人理化学研究所, 運動学習制御研究チーム, 副チームリーダー (00191221)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2010年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2009年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2008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: プルキンエ細胞 / シナプス可塑性 / 受容体トラフィッキング / グルタミン酸受容体 / スパイン / 長期抑圧 / 小脳 / アンパ型グルタミン酸受容体 / トランスロケーション / 樹状突起 / GFP / ウイルスベクター / レンチウイルス / セムリキ森林ウイルス

研究概要

運動学習の細胞機構として、小脳プルキンエ細胞シナプスの伝達効率の長期間の低下(長期抑圧LTD)が考えられている。我々は培養したプルキンエ細胞にウイルスベクターを用いて緑色蛍光蛋白質、及び赤色蛍光蛋白質で標識したアンパ型グルタミン酸受容体を同時発現させることにより、学習刺激により樹状突起スパイン形態は変化せず、アンパ受容体がスパインからシャフト部へトランスロケートすることを画像解析を用いて見出した。

研究成果

• [雑誌論文] CRMP5 (Collapsin Response Mediator Protein 5) regulates dendritic development and synaptic plasticity in the cerebellar (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamashita N, Mosinger B, Roy A, Miyazaki M, Ugajin K, Nakamura F, Sasaki Y, Yamaguchi K, Kolattukudy P, Goshima Y
  • 雑誌名: Purkinje cell.J.Neurosci. 31 ページ: 1773-1779
  • 査読あり
• [雑誌論文] CRMP5 (Collapsin Response Mediator Protein 5) regulates dendritic development and synaptic plasticity in the cerebellar Purkinje cell. (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamashita, et al.
  • 雑誌名: J.Neuroscience 巻: 31 ページ: 1773-1779
  • 査読あり
• [雑誌論文] RNG105 deficiency impairs the dendritic localization of mRNAs for Na^+/K^+ ATPase subunit isoforms and leads to the degeneration of neuronal networks. (2010)
  • 著者名/発表者名: Shiina N, Yamaguchi K, Tokunaga M
  • 雑誌名: J.Neurosci 30 ページ: 12816-12830
  • 査読あり
• [雑誌論文] RNG105 deficiency impairs the dendritic localization of mRNAs for Na+/K+ ATPase subunit isoforms and leads to the degeneration of neuronal networks. (2010)
  • 著者名/発表者名: Shiina N., et al.
  • 雑誌名: J.Neuroscience 巻: 30 ページ: 12816-12830
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dual involvement of G-substrate in motor learning revealed by gene deletion. (2009)
  • 著者名/発表者名: Endo S., Shuto F., Le D.T., Okamoto T., Ikeda T., Suzuki M., Kawahara S., Yanagihara D., Sato Y., Yamada K., Sakamoto T., Kirino Y., Hartell N.A., Yamaguchi K., Itohara S., Naim A., Greengarg P., Nagao S., Ito M.
  • 雑誌名: Proc.Natl.Acad.Sci.USA 106 ページ: 3525-3530
  • NAID: 120006399303
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dual involvement of G-substrate in motor learning revealed by gene deletion (2009)
  • 著者名/発表者名: Endo, S., et al
  • 雑誌名: Proc.Natl.Acad.Sci.USA 106 ページ: 3525-3530
  • 査読あり
• [雑誌論文] Connexin43 and Bergmann glial gap junctions in cerebellar function. (2008)
  • 著者名/発表者名: Tanaka M, Yamaguchi K, Tatsukawa T, Theis M, Willecke K, Itohara S
  • 雑誌名: Front Neurosci. 2(2) ページ: 225-233
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lack of connexin43-mediated Bergmann glial gap junctional coupling does not affect cerebellar long-term depression, motor coordination or eyeblink conditioning. (2008)
  • 著者名/発表者名: Tanaka M., Yamaguchi K., Tatsukawa T., Nishioka C., Nishiyama H., Theis M., Willecke K., Itohara S.
  • 雑誌名: Front.Behav.Neurosci. 2 ページ: 1-14
  • 査読あり
• [雑誌論文] Connexin43 and Bergmann glial gap junction in cerebellar function (2008)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M.
  • 雑誌名: Frontiers in Neuroscience 2 ページ: 225-233
  • 査読あり
• [学会発表] 小脳プルキンエ細胞におけるGluR2細胞内プールの活動依存性トランスロケーションとシナプス可塑性:蛍光蛋白質2重発現法による解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山口和彦
  • 学会等名: 生理学研究所研究会"シナプス伝達の概念志向型研究"
  • 発表場所: 岡崎
  • 年月日: 2010-12-08
• [学会発表] 小脳プルキンエ細胞におけるGluR2細胞内プールの活動依存性トランスロケーションとシナプス可塑性:蛍光蛋白質2重発現法による解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山口和彦, 他
  • 学会等名: 生理学研究所研究会"シナプス伝達の概念志向型研究"
  • 発表場所: 生理学研究所 岡崎
  • 年月日: 2010-12-08
• [学会発表] Effects of LTD-Inducing Stimulation on Endocytic Rate-Constant of AMPA-Receptor Trafficking at Parallel Fiber-Purkinje Cell Synapse in Cerebellum (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi K., et al.
  • 学会等名: 生理学研究所研究会"記憶学習行動の基盤としてのシナプス可塑性"
  • 発表場所: 生理学研究所 岡崎
  • 年月日: 2010-12-02
• [学会発表] AMPA-receptor trafficking in cerebellar Purkinje cell : A kinetic analysis. Symposium "Neural circuit : Develop and Plasticity" (2010)
  • 著者名/発表者名: 山口和彦
  • 学会等名: 5^<th> Congress of FAONS and XXVIII Annual Meeting of IAN.
  • 発表場所: Lucknow India
  • 年月日: 2010-11-27
• [学会発表] AMPA-receptor trafficking in cerebellar Purkinje cell : A kinetic analysis. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi K.
  • 学会等名: Symposium "Neural circuit : Develop and Plasticity" 5^<th> Congress of Federation of Asia-Oceania Neuroscience (FAONS)
  • 発表場所: Hotel Clarks Avadh, Lucknow, India
  • 年月日: 2010-11-27
• [学会発表] Attenuation of cerebellar plasticity after neonatal perturbation of NMDA receptors in the vestibular nucleus (2010)
  • 著者名/発表者名: Lai SK, Yamaguchi K, Yung WH, Chan YS
  • 学会等名: Poster 5^<th> Congress of FAONS and XXVIII Annual Meeting of IAN.
  • 発表場所: Lucknow India
  • 年月日: 2010-11-26
• [学会発表] Effects of LTD-Inducing Stimulation on Endocytic Rate-Constant of AMPA-Receptor Trafficking at Parallel Fiber-Purkinje Cell Synapse in Cerebellum (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi K, Nagao S
  • 学会等名: 生理学研究所研究会"記憶学習行動の基盤としてのシナプス可塑性"
  • 発表場所: 岡崎
  • 年月日: 2010-11-26
• [学会発表] Attenuation of cerebellar plasticity after neonatal perturbation of NMDA receptors in the vestibular nucleus (2010)
  • 著者名/発表者名: Lai, et al.
  • 学会等名: 5^<th> Congress of Federation of Asia-Oceania Neurosci (FAONS)
  • 発表場所: Hotel Clarks Avadh, Lucknow, India
  • 年月日: 2010-11-26
• [学会発表] Perinatal perturbation of NMDA receptor in the vestibular nucleus attenuates cerebellar function. (2010)
  • 著者名/発表者名: Lai SK, Shum DKY, Yung WH, Yamaguchi K, Chan YS
  • 学会等名: The 40th annual meeting of the Society for Neuroscience
  • 発表場所: San Diego USA
  • 年月日: 2010-11-17
• [学会発表] Perinatal perturbation of NMDA receptor in the vestibular nucleus attenuates cerebellar function. (2010)
  • 著者名/発表者名: Lai, et al.
  • 学会等名: 40th annual meeting of the Society for Neuroscience
  • 発表場所: San Diego, CA, USA
  • 年月日: 2010-11-17
• [学会発表] Involvement of actin-myosin interaction in cerebellar long-term depression (2010)
  • 著者名/発表者名: Tatsukawa T, Nagao S, Yamaguchi K
  • 学会等名: The 40th annual meeting of the Society for Neuroscience
  • 発表場所: San Diego USA
  • 年月日: 2010-11-14
• [学会発表] Involvement of actin-myosin interaction in cerebellar long-term depression (2010)
  • 著者名/発表者名: Tatsukawa, et al.
  • 学会等名: 40th annual meeting of the Society for Neuroscience
  • 発表場所: San Diego, CA, USA
  • 年月日: 2010-11-14
• [学会発表] ケージドペプチドを用いた小脳平行線維プルキンエ細胞間シナプスにおけるAMPA受容体トラフィッキングの速度定数の計測 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山口和彦、達吉郎、永雄総一、伊藤正男
  • 学会等名: 第33回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2010-09-02
• [学会発表] AMPA-receptor trafficking in cerebellar Purkinje cell : A kinetic analysis using a whole-cell recording technique. (2010)
  • 著者名/発表者名: 山口和彦
  • 学会等名: IBRO School of Neuroscience Chinese University of Hong Kong
  • 発表場所: Hong Kong
  • 年月日: 2010-06-02
• [学会発表] AMPA-receptor trafficking in cerebellar Purkinje cell : A kinetic analysis using a whole-cell recording technique. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi K.
  • 学会等名: IBRO School of Neuroscience in Hong Kong
  • 発表場所: Chinese University of Hong Kong, Hong Kong
  • 年月日: 2010-06-02
• [学会発表] 小脳プルキンエ細胞GluR2細胞内プールの樹状突起スパインからシャフトへの活動依存性移動の蛍光蛋白質2重発現法による解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山口和彦、清水知佳、中澤敬信、伊藤正男
  • 学会等名: 第87回日本生理学会大会
  • 発表場所: 盛岡
  • 年月日: 2010-05-19
• [学会発表] Translocation of GluR2 pool in the dendritic spine of cerebellar Purkinje cells under long-term depression. (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi K, Shimizu C, Sato Y, Furuichi T, Ito M
  • 学会等名: The 39^<th> annual meeting of the Society for Neuroscience
  • 発表場所: Chicago USA
  • 年月日: 2009-10-19
• [学会発表] Translocation of GluR2 pool in the dendritic spine of cerebellar Purkinje cells under long-term depression (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi K, Shimizu C, Sato Y, Furuichi T, Ito M.
  • 学会等名: 39^<th> annual meeting of Society for Neuroscience
  • 発表場所: Chicago IL USA
  • 年月日: 2009-10-19
• [学会発表] プルキンエ細胞樹状突起スパインにおけるGluR2細胞内プールの活動依存性移動へのPKCの関与 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山口和彦
  • 学会等名: 第32回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] プルキンエ細胞樹状突起スパインにおけるGluR2細胞内プールの活動依存性移動へのPKCの関与 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山口和彦
  • 学会等名: 第32回日本神経科学大会
  • 発表場所: (名古屋国際会議場)名古屋
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] An integrative kinetic model of AMPA-receptors constitutive trafficking and LTD/LTP in cerebellar (2009)
  • 著者名/発表者名: 山口和彦
  • 学会等名: Purkinje cell 36^<th> International Congress of Physiological Sciences
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2009-07-28
• [学会発表] An integrative kinetic model of AMPA-receptors constitutive trafficking and LTD/LTP in cerebellar Purkinje cell (2009)
  • 著者名/発表者名: 山口和彦
  • 学会等名: 36^<th> International Congress of Physiological Sciences
  • 発表場所: (国立京都国際会館)京都
  • 年月日: 2009-07-28
• [学会発表] AMPA受容体トラフィッキングのキネティックスとシナプス可塑性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山口和彦
  • 学会等名: 神経組織の成長・再生・移植研究会題24回学術集会
  • 発表場所: 伊香保
  • 年月日: 2009-06-21
• [学会発表] AMPA受容体トラフィッキングのキネティックスとシナプス可塑性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山口和彦
  • 学会等名: 神経組織の成長・再生・移植研究会第24回学術集会
  • 発表場所: (ホテル天坊)群馬県伊香保
  • 年月日: 2009-06-21
• [学会発表] RNG105 deficiency impairs the denderitic transport on Na+/K+-ATPase subunit isoform mRNA and the formation of synapses and neuronal networks. (2008)
  • 著者名/発表者名: Shiina N, Yamaguchi K, Tokunaga M
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会 合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2008-12-11
• [学会発表] RNG105 deficiency impairs the dendritic transport of Na +/K+ ATPase subunit isoform mRNAs and the formation of synapses and neuronal networks (2008)
  • 著者名/発表者名: Shiina, Nobuyuki
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2008-12-11
• [学会発表] LRR膜貫通分子Lrfn2/SALM1は海馬興奮性シナプスの形態や機能調節および可塑性に関与する (2008)
  • 著者名/発表者名: 守村直子、山口和彦、安田浩樹、片山圭一、原直子、太田摩耶、神谷明子、有賀純
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会 合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2008-12-10
• [学会発表] LRR膜貫通分子Lrfn2/SALM1は海馬興奮性シナプスの形態や機能調節および可塑性に関与する (2008)
  • 著者名/発表者名: 守村直子
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2008-12-10
• [学会発表] 小脳プルキンエ細胞におけるAMPA受容体トラフィッキングの速度論的解析とLTP/LTDのメカニズム (2008)
  • 著者名/発表者名: 山口和彦
  • 学会等名: 生理学研究所研究会 シナプス研究会"シナプス成熟と可塑性のダイナミクス"
  • 発表場所: 岡崎
  • 年月日: 2008-12-04
• [学会発表] プルキンエ細胞におけるAMPA受容体双方向性トラフィッキングとモデルによる考察 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山口和彦
  • 学会等名: 生理学研究所研究会"新たなコンセプトでシナプス伝達を考える"
  • 発表場所: 岡崎
  • 年月日: 2008-09-18
• [学会発表] アラキドン酸はアストロサイトの接触によって誘発されるシナプス形成のカギをにぎる (2008)
  • 著者名/発表者名: 濱裕、安藤亮子、山口和彦、宮脇敦史
  • 学会等名: 第31回日本神経科学大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-07-11
• [学会発表] アラキドン酸はアストロサイトの接触によって誘発されるシナプス形成のカギをにぎる (2008)
  • 著者名/発表者名: 濱裕
  • 学会等名: 第31回日本神経科学大会
  • 発表場所: 東京国際フォーラム
  • 年月日: 2008-07-11
• [学会発表] 小脳プルキンエ細胞樹状突起スパインにおけるアンパ受容体分布変化と長期抑圧 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山口和彦、清水知佳、佐藤友美、古市貞一、伊藤正男
  • 学会等名: 第31回日本神経科学大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-07-10
• [学会発表] 小脳プルキンエ細胞樹状突起スパインにおけるAMPA受容体分布変化と長期抑圧 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山口和彦
  • 学会等名: 第31回日本神経科学大会
  • 発表場所: 東京国際フォーラム
  • 年月日: 2008-07-10
• [学会発表] 小脳プルキンエ細胞樹状突起におけるグルタミン酸受容体の活動依存性分布変化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山口和彦、清水知佳、佐藤友美、古市貞一、伊藤正男
  • 学会等名: 第85回日本生理学会大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-03-26
• [学会発表] Roles of actin in constitutive and activity-dependent trafficking of AMPA-receptors in the cerebellar Purkinje cell. (2008)
  • 著者名/発表者名: 山口和彦
  • 学会等名: US-Japan Brain Research Collaborative Program. Workshop on Receptor Trafficking and Cell Biology of Neurons : Physiology and Disease.
  • 発表場所: Pacific Grove USA
  • 年月日: 2008-02-26
• [図書] 分子・細胞・シナプス (2008)
  • 著者名/発表者名: 山口和彦
  • 出版者: 東京大学出版会