ガラス面上に形成したシナプス前膜および後膜における一分子動態解析

• 研究課題/領域番号: 21650073
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 神経科学一般
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 平野 丈夫 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50181178)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 3,470千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 270千円); 2011年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2010年度: 700千円 (直接経費: 700千円); 2009年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
• キーワード: シナプス / グルタミン酸受容体 / 全反射顕微鏡 / 長期増強 / 細胞培養 / 培養 / ニューレキシン / 一分子 / ダルタミン酸受容体

研究概要

神経細胞間で情報伝達を行うシナプスの細胞膜をガラス面上に形成させ、そこでの受容体分子動態を全反射蛍光顕微鏡により高分解能で観察することに成功した。そして、記憶の基盤現象である神経活動依存性のシナプス伝達効率増強が起こる際のグルタミン酸受容体動態を記録・解析して、異なるサブタイプの受容体が別の経路でシナプスの情報受容部位に集積することを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Visualization of subunit-specific delivery of glutamate receptors to postsynaptic membrane during hippocampal long-term potentiation (2012)
  • 著者名/発表者名: Tanaka H & Hirano T
  • 雑誌名: Cell Reports 1 巻: (On line掲載中) 号: 4 ページ: 291-298
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2012.02.004
  • NAID: 120003988278
  • 査読あり
• [雑誌論文] Different correlations among physiological and morphological properties at single glutamatergic synapses in the rat hippocampus and the cerebellum. (2011)
  • 著者名/発表者名: Miyawaki, H., Hirano, T.
  • 雑誌名: Synapse 巻: 65 ページ: 412-423
  • NAID: 120005593571
  • 査読あり
• [雑誌論文] Different correlations among physiological and morphological properties at single glutamatergic synapses in the rat hippocampus and the cerebellum (2010)
  • 著者名/発表者名: Miyawaki H & Hirano T
  • 雑誌名: Synapse 65 巻: 65 号: 5 ページ: 412-423
  • DOI: 10.1002/syn.20860
  • NAID: 120005593571
  • 年月日: 2010-10-20
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ontogeny-recapitulating generation and tissue integration of ES cell-derived Purkinje cells (2010)
  • 著者名/発表者名: Muguruma K, Nishiyama A, Ono, Y, Miyawaki H, Mizuhara E, Hori S, Kakizuka A, Obata K, Yanagawa Y, Hirano T & Sasai, Y
  • 雑誌名: Nature Neurosci 巻: 13 号: 10 ページ: 1171-1180
  • DOI: 10.1038/nn.2638
  • 年月日: 2010-09-12
  • 査読あり
• [雑誌論文] Flap loop of GluD2 binds to Cbln1 and induces presynaptic differentiation (2010)
  • 著者名/発表者名: Kuroyanagi T & Hirano T
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun 巻: 398 号: 3 ページ: 537-541
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2010.06.114
  • NAID: 120002511328
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pre-and postsynaptic neuronal activity supports the axon development of callosal projection neurons during different postnatal periods in the mouse cerebral cortex (2010)
  • 著者名/発表者名: Mizuno, H., Hirano, T. and Tagawa, Y.
  • 雑誌名: Eur. J. Neurosci 巻: 31 号: 3 ページ: 410-424
  • DOI: 10.1111/j.1460-9568.2009.07070.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Flap loop of GluD2 binds to Cbln1 and induces presynaptic differentiation. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kuroyanagi, T., Hirano, T.
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Commun. 巻: 398 ページ: 537-541
  • NAID: 120002511328
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ontogeny-recapitulating generation and tissue integration of ES cell-derived Purkinje cells. (2010)
  • 著者名/発表者名: Muguruma, K., Nishiyama, A., Ono, Y., Miyawaki, H., Mizuhara, E., Hori, S., Kakizuka, A., Obata, K., Yanagawa, Y., Hirano, T., Sasai, Y
  • 雑誌名: Nature Neurosci. 巻: 13 ページ: 1171-1180
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pre- and postsynaptic neuronal activity supports the axon development of callosal projection neurons during different postnatal periods in the mouse cerebral cortex (2010)
  • 著者名/発表者名: Mizuno, H., Hirano, T., Tagawa, Y.
  • 雑誌名: Eur.J.Neurosci. 31 ページ: 410-424
  • 査読あり
• [雑誌論文] Control of cortical axon elongation by a GABA-driven Ca2+ calmodulin-dependent protein kinase cascade (2009)
  • 著者名/発表者名: Ageta-Ishihara N, Takemoto-Kimura S, Nonaka M, Adachi-Morishima A, Suzuki K, Kamijo S, Fujii H, Mano T, Blaeser F, Chatila T, Mizuno H, Hirano T, Tagawa Y, Okuno H & Bito H
  • 雑誌名: J. Neurosci 巻: 29 ページ: 13720-13729
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prediction and validation of a mechanism to control the threshold for inhibitory synaptic plasticity (2009)
  • 著者名/発表者名: Kitagawa Y, Hirano T & Kawaguchi S
  • 雑誌名: Mol. Systems. Biol 巻: 5 号: 1 ページ: 1-16
  • DOI: 10.1038/msb.2009.39
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prediction and validation of a mechanism to control the threshold for inhibitory synaptic plasticity (2009)
  • 著者名/発表者名: Kitagawa, Y., Hirano, T., Kawaguchi, S.
  • 雑誌名: Mol.Syst.Biol. 5 ページ: 1-16
  • 査読あり
• [雑誌論文] Control of cortical axon elongation by a GABA-driven Ca^<2+> calmodulin-dependent protein kinase cascade (2009)
  • 著者名/発表者名: Ageta-Ishihara, N., et al.
  • 雑誌名: J.Neurosci. 29 ページ: 13720-13729
  • 査読あり
• [学会発表] Subunit-specific translocation of AMPA receptors to post-synaptic membrane during hippocampal LTP. Neuroscience 201 (2011)
  • 著者名/発表者名: Tanaka H & Hirano T
  • 学会等名: Washington Convention Center
  • 発表場所: 米国
  • 年月日: 2011-11-16
• [学会発表] Subunit-specific translocation of AMPA receptors to post-synaptic membrane during hippocampal LTP (2011)
  • 著者名/発表者名: Tanaka H, Hirano T
  • 学会等名: Neuroscience 2011
  • 発表場所: Washington Convention Center(米国)
  • 年月日: 2011-11-16
• [学会発表] Subunit-specific translocation of AMPA receptors during hippocampal LTP (2011)
  • 著者名/発表者名: Tanaka H & Hirano T
  • 学会等名: 第33回日本神経科学大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2011-09-17
• [学会発表] Subunit-specific translocation of AMPA receptors during hippocampal LTP (2011)
  • 著者名/発表者名: Tanaka H, Hirano T
  • 学会等名: 第34回日本神経科学大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • 年月日: 2011-09-17
• [学会発表] Real-time imaging of glutamate receptor movement around postsynaptic membrane (2010)
  • 著者名/発表者名: Tanaka H & Hirano T
  • 学会等名: 第33回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸コンベンションセン
  • 年月日: 2010-09-03
• [学会発表] Real-time imaging of glutamate receptor movement around postsynaptic membrane. (2010)
  • 著者名/発表者名: Tanaka H., Hirano, T.
  • 学会等名: Neuro 2010
  • 発表場所: 神戸コンベンションセンター
  • 年月日: 2010-09-03
• [学会発表] Roles of glutamate receptor delta family in synapse formation. Symposium"Novel aspects of the function of ionotropic & metabotropic glutamate receptors (2009)
  • 著者名/発表者名: Hirano T
  • 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
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] Roles of glutamate receptor δ family in synapse formation (2009)
  • 著者名/発表者名: Hirano, T.
  • 学会等名: Symposium "Novel aspects of the function of ionotropic & metabotropic glutamate receptors" in the 32nd annual meeting of the Japan Neuroscience Society
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2009-09-16
• [備考] 研究室のホームページ
  • URL: http://www.neurosci.biophys.kyoto-u.ac.jp/main.html
• [備考] 本研究成果については、京都大学でプレスリリースを行った。プレスリリースに関しての情報は下記ホームページに掲載された。
  • URL: http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/news_data/h/h1/news6/2011/120323_1.htm
• [備考]
  • URL: http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/news_data/h/h1/news6/2011/120323_1.htm
• [備考]
  • URL: http://www.neurosci.biophys.kyoto-u.ac.jp/main.html
• [備考]
  • URL: http://www.neurosci.biophys.kyoto-u.ac.jp/main.html