神経シナプスアクティブゾーンの分子構造基盤と生理機能の解明

• 研究課題/領域番号: 22300120
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 神経化学・神経薬理学
• 研究機関: 山梨大学
• 研究代表者: 大塚 稔久 山梨大学, 大学院・医学工学総合研究部, 教授 (40401806)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円); 2012年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2011年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円); 2010年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
• キーワード: 神経伝達物質・受容体 / アクティブゾーン / シナプス小胞 / CAST / リン酸化

研究概要

神経終末アクティブゾーンは神経伝達物質の放出を時間的・空間的に制御していると考えられている。本研究では、アクティブゾーン特異的蛋白質 CAST が神経終末においてカルシウムチャネルと直接複合体を形成してチャネルの開口を制御していることを見出した。さらに、CAST 遺伝子改変マウスの網膜シナプスの解析から、CAST がアクティブゾーンの長さを制御し網膜における光信号の伝達に関与していることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] the planner cell polarity protein, is complexed with postsynaptic density protein PSD-95 (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshioka, T., Hagiwara, A., Hida, Y., Ohtsuka, T. Vangl2
  • 雑誌名: FEBS Lett 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] CAST: functional scaffold for the integrity of the presynaptic active zone (2013)
  • 著者名/発表者名: Ohtsuka, T
  • 雑誌名: Neurosci. Res 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] CAST: functional scaffold for the integrity of the presynaptic active (2013)
  • 著者名/発表者名: Ohtsuka, T.
  • 雑誌名: Neurosci. Res. 巻: in press 号: 1-2 ページ: 10-15
  • DOI: 10.1016/j.neures.2013.03.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Deletion of the presynaptic scaffold CAST reduces active zone size in rod photoreceptors and impairs visual processing (2012)
  • 著者名/発表者名: tom Dieck, S., Specht, D., Strenzke, N., Hida, Y., Krishnamoorthy, V., Inoue, E., Ishizaki, H., Tanaka-Okamoto, M., Miyoshi, J., Hagiwara, A., Brandstatter, JH., Gollisch, T., Ohtsuka, T.*, Moser, T*
  • 雑誌名: J. Neurosci 巻: 32 ページ: 12192-12203
  • 査読あり
• [雑誌論文] Physical and Functional Interaction of the Active Zone Protein CAST/ERC2 and the β-subunit of the Voltage-dependent Ca2+Channel (2012)
  • 著者名/発表者名: Kiyonaka, S., Nakajima, H., Takada, Y., Hida, Y., Yoshioka, T., Hagiwara, A., Kitajima, I., Mori, Y., Ohtsuka, T
  • 雑誌名: J. Biochem 巻: 152 ページ: 149-159
  • NAID: 10031166124
  • 査読あり
• [雑誌論文] Deletion of the presynaptic scaffold CAST reduces active zone size in rod photoreceptors and impairs visual processing. (2012)
  • 著者名/発表者名: tom Dieck, S.
  • 雑誌名: J. Neurosci. 巻: 32 ページ: 12192-12203
  • 査読あり
• [雑誌論文] Physical and Functional Interaction of the Active Zone Protein CAST/ERC2 and the beta-subunit of the Voltage-dependent Ca2+ Channel. (2012)
  • 著者名/発表者名: Kiyonaka, S.
  • 雑誌名: J. Biochem. 巻: 152 ページ: 149-159
  • 査読あり
• [雑誌論文] Physical and Functional Interaction of the Active Zone Protein CAST/ERC2 and the beta-subunit of the Voltage-dependent Ca^<2+> Channel (2012)
  • 著者名/発表者名: Kiyonaka, S.
  • 雑誌名: J.Biochem. 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Distribution of serine/threonine kinase SAD-B in mouse peripheral nerve synapse (2011)
  • 著者名/発表者名: Hagiwara, A., Harada, K., Hida, Y., Kitajima, I., Ohtsuka, T
  • 雑誌名: NeuroReport 巻: 22 ページ: 319-325
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prickle2 is localized in the postsynaptic density and interacts with PSD-95 and NMDA receptors in the brain (2011)
  • 著者名/発表者名: Hida, Y., Fukaya, M., Hagiwara, A., Deguchi-Tawarada, M., Yoshioka, T., Kitajima, I., Inoue, E., Watanabe, M., Ohtsuka, T
  • 雑誌名: J. Biochem 巻: 149 ページ: 693-700
  • NAID: 10030585839
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prickle2 is localized in the postsynaptic density and interacts with PSD-95 and NMDA receptors in the brain (2011)
  • 著者名/発表者名: Hida, Y.
  • 雑誌名: J.Biochem. 巻: 149 ページ: 693-700
  • 査読あり
• [雑誌論文] Distribution of serine/threonine kinase SAD-B in mouse peripheral nerve synapse. (2011)
  • 著者名/発表者名: Hagiwara A.
  • 雑誌名: NeuroReport 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prickle2 is localized in the postsynaptic density and interacts with PSD-95 and NMDA receptors in the brain. (2011)
  • 著者名/発表者名: Hida Y.
  • 雑誌名: J. Biochem. 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] CAST and ELKS Proteins: Structural and Functional Determinants of the Presynaptic Active Zone (2010)
  • 著者名/発表者名: Hida, Y., Ohtsuka, T
  • 雑誌名: J. Biochem 巻: 148 ページ: 131-137
  • NAID: 10027877396
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reduced expression of the ATRXgene, a chromatin-remodeling factor, causes hippocampal dysfunction in mice (2010)
  • 著者名/発表者名: Nogami, T., Beppu, H., Tokoro, T., Moriguchi, S., Shioda, N., Fukunaga, K., Ohtsuka, T., Ishii, I., Sasahara, M., Shimada, Y., Nishijo, H., Li, E., Kitajima, I
  • 雑誌名: Hippocampus 巻: 21 ページ: 678-687
  • 査読あり
• [雑誌論文] CAST and ELKS Proteins : Structural and Functional Determinants of the Presynaptic Active Zone. (2010)
  • 著者名/発表者名: Hida Y.
  • 雑誌名: J. Biochem. 巻: 148 ページ: 131-137
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reduced expression of the ATRX gene, a chromatin-remodeling factor, causes hippocampal dysfunction in mice. (2010)
  • 著者名/発表者名: Nogami T.
  • 雑誌名: Hippocampus 巻: PMID : 20865721
  • 査読あり
• [学会発表] Structure and function of the presynaptic active zone (2012)
  • 著者名/発表者名: Toshihisa Ohtsuka
  • 学会等名: 24年度国際シナプス研究会 Nov. 8th-9th
  • 発表場所: 岡崎
• [学会発表] 翻訳後修飾によるプレシナプス・アクティブゾーンの機能制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大塚稔久
  • 学会等名: 生理学研究所シナプス研究会「神経シナプス伝達の時空間ダイナミクス」
  • 発表場所: 愛知県岡崎市
• [学会発表] Structure and function of the presynaptic active zone (2012)
  • 著者名/発表者名: Toshihisa Ohtsuka
  • 学会等名: 24年度国際シナプス研究会
  • 発表場所: 岡崎コンファレンスセンター（愛知県岡崎市）
  • 招待講演
• [学会発表] 翻訳後修飾によるプレシナプス・アクティブゾーンの機能制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大塚稔久
  • 学会等名: 生理学研究所シナプス研究会「神経シナプス伝達の時空間ダイナミクス」
  • 発表場所: 自然科学研究機構（愛知県岡崎市）
  • 招待講演
• [学会発表] Role of CAST in the structure and function of ribbon synapses (2011)
  • 著者名/発表者名: Toshihisa Ohtsuka
  • 学会等名: Ribbon Synapses Symposium
  • 発表場所: Goettingen, Germany
  • 年月日: 2011-09-18
• [学会発表] Role of CAST in the structure and function of ribbon synapses (2011)
  • 著者名/発表者名: Toshihisa Ohtsuka
  • 学会等名: Ribbon Synapses Symposium
  • 発表場所: マックスプランク研究所(ゲッティンゲン)(招待講演)
  • 年月日: 2011-09-18
• [学会発表] 神経伝達物質の放出の動作原理とその破綻 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大塚稔久
  • 学会等名: 国立精神・神経医療研究センター合同シンポジウム
  • 発表場所: 東京都小平市
  • 年月日: 2010-11-29
• [学会発表] 神経伝達物質の放出の動作原理とその破綻 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大塚稔久
  • 学会等名: 国立精神・神経医療研究センター合同シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-11-29
• [学会発表] 神経伝達物質放出の分子構造基盤と回路制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大塚稔久
  • 学会等名: 第24回山梨神経科学研究会 講演
  • 発表場所: 山梨大学医学部
  • 年月日: 2010-11-24
• [学会発表] 神経伝達物質放出の分子構造基盤と回路制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大塚稔久
  • 学会等名: 第24回山梨神経科学研究会
  • 発表場所: 山梨
  • 年月日: 2010-11-24
• [図書] BRAIN & NERVE (2011)
  • 著者名/発表者名: 大塚稔久
  • 総ページ数: 8
  • 出版者: 医学書院
• [備考]
  • URL: http://www.med.yamanashi.ac.jp/basic/bioche01/
• [備考] 山梨大学医学部生化学講座第1教室ホームページ
  • URL: http://www.med.yamanashi.ac.jp/basic/bioche01/index.htm
• [備考]
  • URL: http://www.med.yamanashi.ac.jp/basic/bioche01/index.htm
• [備考]
  • URL: http://www.med.yamanashi.ac.jp/basic/bioche01/index.htm