| 研究課題/領域番号 |
20K15894
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分46010:神経科学一般関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
壷井 將史 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (20847123)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | プレシナプス / ミトコンドリア / 小胞体 / カルシウム / 小胞体ーミトコンドリア接触 / ATP / シナプス小胞 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ヒトの脳はエネルギー需要の非常に高い器官であり、脳虚血や低血糖症等によりエネルギー供給が絶たれると即座に認知機能障害が引き起こされる。神経活動下におけるプレシナプスの恒常性維持にはミトコンドリアによるATP産生経路が非常に重要であると考えられているが、その制御機構は多くが不明なままである。近年、オルガネラ同士のクロストークがオルガネラの機能を制御することが明らかになり注目が集まっている。本研究計画では、プレシナプスにおいてオルガネラ間接触がいかにしてミトコンドリアのATP産生を制御するかを明らかにし、プレシナプスにおける神経活動依存的なエネルギー需要に応える分子基盤の解明に取り組む。
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| 研究成果の概要 |
神経活動時の高いエネルギー需要に応えるため、プレシナプスにおいてミトコンドリアによるATP産生は厳密に制御されると考えられるが、そのメカニズムは良く分かっていない。本研究では、ミトコンドリアと小胞体の物理的接触 (Mitochondria-Endoplasmic Reticulum Contact Site; MERCS) がミトコンドリアによるATP産生を制御する可能性を検証した。その結果、MERCSがミトコンドリアのカルシウム取り込みを制御し、プレシナプスにおけるシナプス小胞の放出制御に関わる可能性を見出した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
近年、小胞体とミトコンドリアの接触とアルツハイマー病やパーキンソン病などの神経変性疾患の発症との関連が報告されている。また、これら疾患はシナプス機能の低下に起因する可能性が指摘されているが何がシナプス機能の低下を引き起こすかは不明である。本研究から、小胞体ーミトコンドリアがシナプス機能制御に寄与する可能性が明らかになり、新規の薬剤ターゲットや治療法開発につながる可能性がある。
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