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記憶形成におけるGABAA受容体β3・Ser408-409リン酸化の機能的意義

研究課題

研究課題/領域番号 20K07276
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48020:生理学関連
研究機関山口大学

研究代表者

崎本 裕也  山口大学, 大学院医学系研究科, 講師 (40634390)

研究分担者 美津島 大  山口大学, 大学院医学系研究科, 教授 (70264603)
木田 裕之  山口大学, 大学院医学系研究科, 講師 (70432739)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2021年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2020年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワード海馬 / 文脈学習 / 抑制性シナプス / リン酸化 / hippocampus / 海馬CA1 / ラット / GABAA受容体 / GABAA受容体β3
研究開始時の研究の概要

本計画ではGABAA受容体が文脈学習の成立に必要であることを証明する。GABAA受容体β3サブユニットリン酸化阻害薬を用い、学習依存的な行動変容、シナプス可塑性、CA1スパイン形態など分子から行動レベルで学習・記憶とGABAA受容体の関係を解明する。これらの関係が明らかになれば、記憶形成の神経機序の新たなルールを加えることができるだろう。

研究成果の概要

文脈学習は、CA1錐体細胞におけるAMPA受容体のシナプス移行だけでなく、GABAA受容体を介する抑制性シナプスも急速的に強化し、シナプス入力を多様化する。私は、GABAA受容体のβ3サブユニットのintracellular loopに存在する408と409番目のSerineが課題訓練後1分以内にリン酸化を阻害し 、GABAA受容体シナプス移行の阻止、学習との因果関係を証明した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

私は、実際の学習でGABAA受容体β3 Ser408-409のリン酸化を捉え、そのTemporal dynamicsも明らかにした(Sakimotoら, 2019)。本計画では更にβ3 Ser408-409のリン酸化を阻止することで、はじめて学習直後のGABAA受容体リン酸化とシナプス移行が記憶・学習に必要であることを証明した。ヒト臨床研究においてアルツハイマー型認知症患者の死後脳でGABAA受容体、特にβ3の発現量が健常者よりも少ないことが知られており、記憶と海馬の関係を包括的に理解する上で、興奮性シナプス可塑性と同様、抑制性シナプス可塑性にも注目する必要がある。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Motor training promotes both synaptic and intrinsic plasticity of layer V pyramidal neurons in the primary motor cortex.2023

    • 著者名/発表者名
      Kida H, Kawakami R, Sakai K, Otaku H, Imamura K, Han-Thiri-Zin, Sakimoto Y, Mitsushima D.
    • 雑誌名

      The Journal of Physiology

      巻: 601(2) 号: 2 ページ: 335-353

    • DOI

      10.1113/jp283755

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A critical period for learning and plastic changes at hippocampal CA1 synapses2022

    • 著者名/発表者名
      Sakimoto Yuya、Shintani Ako、Yoshiura Daiki、Goshima Makoto、Kida Hiroyuki、Mitsushima Dai
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1 ページ: 7199-7199

    • DOI

      10.1038/s41598-022-10453-z

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 文脈学習を成立には Ser408 - 409 of GABAA receptor β 3 subunit リン酸化が必要2023

    • 著者名/発表者名
      﨑本裕也
    • 学会等名
      第100回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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