シナプス可塑性の分子機構の解明とその疾患における意義

• 研究課題/領域番号: 22300122
• 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: 宮崎大学
• 研究代表者: 高宮 考悟 宮崎大学, 医学部, 教授 (40283767)
• 連携研究者: 若園 佳彦 宮崎大学, 医学部, 助教 (90377755)
• 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: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2010年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
• キーワード: シナプス可塑性 / グルタミン酸受容体 / 学習・記憶

研究概要

学習・記憶の基本となる神経機能であるシナプス可塑性の分子メカニズムの解析を行った。 特にその中心となる AMP A 型グルタミン酸受容体の輸送に関わるとされる GRIP に関して、 その役割を検討したところ GRIP は exocyst に局在することがわかり、 シナプス可塑性において AMP A 型グルタミン酸受容体を細胞表面に輸送することに重要な役割を果たしている事が明らかとなった。さらに、シナプス可塑性の分子メカニズムを in vivo で観察するために海馬への正確な遺伝子導入法を確立した。

研究成果

• [雑誌論文] Involvement of AMPA Receptor GluR2 and GluR3Trafficking in Trigeminal Spinal Subnucleus Caudalis andC1/C2 Neurons in Acute-Facial Inflammatory Pain. (2012)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto M, Tsuboi Y, Honda K, Kobayashi M,Takamiya K, Huganir RL, Kondo M, Shinoda M, SessleBJ, Katagiri A, Kita D, Suzuki I, Oi Y, Iwata K.
  • 雑誌名: PLoS One
  • 査読あり
• [雑誌論文] Involvement of AMPA Receptor GluR2 and GluR3 Trafficking in Trigeminal Spinal Subnucleus Caudalis and C1/C2 Neurons in Acute-Facial Inflammatory Pain. (2012)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto, M.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 7 号: 8 ページ: e44055-e44055
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0044055
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] GluA3-deficiency in mice is associated with increased social and aggressive behavior and elevated dopamine in striatum. (2012)
  • 著者名/発表者名: Adamczyk, A.
  • 雑誌名: Behavioural brain research 巻: 229 号: 1 ページ: 265-272
  • DOI: 10.1016/j.bbr.2012.01.007
  • 査読あり
• [雑誌論文] DlgS97/SAP97, a neuronal isoform of discs large, regulates ethanol tolerance. (2012)
  • 著者名/発表者名: Maiya, R.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 7 号: 11 ページ: e48967-e48967
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0048967
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of in vivo dlg1 deletion on T cell development and function (2012)
  • 著者名/発表者名: Humphries, L. A.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 7 号: 9 ページ: e45276-e45276
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0045276
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular mechanisms of synaptic plasticity underlyinglearning and memory (2011)
  • 著者名/発表者名: Takamiya K.
  • 雑誌名: Seikagaku ページ: 1016-1026
• [雑誌論文] Involvement of GluR2 and GluR3 subunit C-termini inthe trigeminal spinal subnucleus caudalis and C1-C2neurons in trigeminal neuropathic pain. (2011)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto M,Tsuboi Y, Takamiya K, Huganir RL, Kondo M, Shinoda M,Oi Y, Iwata K.
  • 雑誌名: Neuroscience letters ページ: 8-12
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhanced synaptic plasticity in mice withphosphomimetic mutation of the GluA1 AMPA receptor. (2011)
  • 著者名/発表者名: Makino Y, Johnson RC, Yu Y, Takamiya K, Huganir RL.
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci U S A ページ: 8450-8455
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phosphorylation of AMPA receptors is required forsensory deprivation-induced homeostatic synapticplasticity. (2011)
  • 著者名/発表者名: Goel A, Xu LW, Snyder KP, Song L,Goenaga-Vazquez Y, Megill A, Takamiya K, Huganir RL,Lee HK.
  • 雑誌名: PLoS One
  • 査読あり
• [雑誌論文] GluA4 is Indispensable for Driving Fast Neurotransmission across a High-fidelity Central Synapse. J Physiol (2011)
  • 著者名/発表者名: Yang, Y.M., Aitoubah, J., Lauer, A.M., Nuriya, M., Takamiya, K., Jia, Z., May, B.J., Huganir, R.L., Wang, L.Y.
  • 雑誌名: J Physiol 巻: 589 号: 17 ページ: 4209-27
  • DOI: 10.1113/jphysiol.2011.208066
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preserved acute pain and impaired neuropathic pain in mice lacking protein interacting with C Kinase 1 (2011)
  • 著者名/発表者名: Wang, W., Petralia, R.S., Takamiya, K., Xia, J., Li, Y.Q., Huganir, R.L., Tao, Y.X., Yaster, M
  • 雑誌名: Molecular pain 巻: 7 ページ: 11-11
  • DOI: 10.1186/1744-8069-7-11
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reevaluating the Role of LTD in Cerebellar Motor Learning (2011)
  • 著者名/発表者名: Schonewille, M., Gao, Z., Boele, H.J., Vinueza Veloz, M.F., Amerika, W.E., Simek, A.A., De Jeu, M.T., Steinberg, J.P., Takamiya, K., Hoebeek, F.E., et al
  • 雑誌名: Neuron 巻: 71 号: 1 ページ: 43-50
  • DOI: 10.1016/j.neuron.2011.02.044
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regulation of AMPA receptor function by the human memory-associated gene KIBRA (2011)
  • 著者名/発表者名: Makuch, L., Volk, L., Anggono, V., Johnson, R.C., Yu, Y., Duning, K, Kremerskothen, J., Xia, J., Takamiya, K, Huganir, R.L.
  • 雑誌名: Neuron 巻: 71 号: 6 ページ: 1022-1029
  • DOI: 10.1016/j.neuron.2011.08.017
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhanced synaptic plasticity in mice with phosphomimetic mutation of the GluA1 AMPA receptor (2011)
  • 著者名/発表者名: Makino, Y., Johnson, R.C., Yu, Y., Takamiya, K., Huganir, R.L.
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci U S A 巻: 108 号: 20 ページ: 8450-8455
  • DOI: 10.1073/pnas.1105261108
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phosphorylation of AMPA receptors is required for sensory deprivation-induced homeostatic synaptic plasticity (2011)
  • 著者名/発表者名: Goel, A., Xu, L.W., Snyder, K.P., Song, L., Goenaga-Vazquez, Y., Megill, A., Takamiya, K., Huganir, R.L., Lee, H.K.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 6 号: 3 ページ: 1016-1026
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0018264
  • 査読あり
• [雑誌論文] Developmental regulation of protein interacting with C kinase 1(PICK1)function in hippocampal synaptic plasticity and learning. (2011)
  • 著者名/発表者名: Volk L, Kim CH, Takamiya K, Yu Y, Huganir RL
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci U S A
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spinal cord protein interacting with C kinase 1 is required for the maintenance of complete Freund's adjuvant-induced inflammatory pain but not for incision-induced post-operative pain. (2011)
  • 著者名/発表者名: Atianjoh FE, Yaster M, Zhao X, Takamiya K, Xia J, Gauda EB, Huganir RL, Tao YX
  • 雑誌名: Pain 巻: 151 ページ: 226-234
  • 査読あり
• [雑誌論文] Involvement of GluR2 and GluR3 subunit C-termini in the trigeminal spinal subnucleus caudalis and C1-C2 neurons in trigeminal neuropathic pain (2011)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto M, Tsuboi Y, Takamiya K, Huganir RL, Kondo M, Shinoda M, Oi Y, Iwata K
  • 雑誌名: Neurosci Lett 巻: 491 ページ: 8-12
  • 査読あり
• [雑誌論文] 高次脳神経機能、特に学習・記憶におけるシナプス可塑性の分子機構(総説) (2011)
  • 著者名/発表者名: 高宮考悟
  • 雑誌名: 宮崎県医師会医学会誌 巻: 34 ページ: 1-10
• [雑誌論文] Developmental regulation of protein interacting with Ckinase 1 (PICK1) function in hippocampal synapticplasticity and learning. (2010)
  • 著者名/発表者名: Volk L, Kim CH, Takamiya K, YuY, Huganir RL.
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci U S A 巻: 21784-21789
  • 査読あり
• [雑誌論文] GRIP1 and 2 regulate activity-dependent AMPA receptorrecycling via exocyst complex interactions. (2010)
  • 著者名/発表者名: Mao L,Takamiya K, Thomas G, Lin DT, Huganir RL.
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences of theUnited States of America 巻: 19038-19043
  • 査読あり
• [雑誌論文] Specific roles of AMPA receptor subunit GluR1(GluA1)phosphorylation sites in regulating synaptic plasticity in the CA1 region of hippocampus. (2010)
  • 著者名/発表者名: Lee HK, Takamiya K, He K, Song L, Huganir RL
  • 雑誌名: J Neurophysiol 巻: 103 ページ: 479-489
  • 査読あり
• [雑誌論文] GRIP1 and 2 regulate activity-dependent AMPA receptor recycling via exocyst complex interactions. (2010)
  • 著者名/発表者名: Mao L, Takamiya K, Thomas G, Lin DT, Huganir RL
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci U S A 巻: 107 ページ: 19038-19043
  • 査読あり
• [学会発表] Organic and inorganic arsenic impairsynaptic potentials: Studies on GluA1trafficking. (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Madhyastha, M. Maruyama, K. Takamiya
  • 学会等名: 北米神経科学界
• [学会発表] LTP誘導機構解明のための海馬CA1領域選択的、外来遺伝子導入法の確立とその適用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 髙宮考悟
  • 学会等名: 第３５回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] 糖鎖シグナルによるシナプス可塑性の制御機構 (2012)
  • 著者名/発表者名: 髙宮考悟
  • 学会等名: 包括脳ネットワーク夏のワークショップ
  • 発表場所: 仙台
• [学会発表] AMPA型グルタミン酸受容体のN型糖鎖修飾による電流特性への影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 髙宮考悟
  • 学会等名: 包括脳ネットワーク夏のワークショップ
  • 発表場所: 仙台
• [学会発表] 脂質ラフトにおけるAMPA型グルタミン酸受容体GluA1の輸送制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 髙宮考悟
  • 学会等名: 包括脳ネットワーク夏のワークショップ
  • 発表場所: 仙台
• [学会発表] 学習・記憶におけるシナプス可塑性の分子メカニズム AMPA型グルタミン酸レセプターによる神経機能の制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 高宮考悟
  • 学会等名: 生理学研究所研究会 シナプス可塑性の動作原理 分子から行動まで
  • 発表場所: 岡崎
• [学会発表] 学習・記憶におけるシナプス可塑性の分子メカニズム-AMPA型グルタミン酸レセプターによる神経機能の制御- (2011)
  • 著者名/発表者名: 高宮考悟
  • 学会等名: 第5回トランスポーター研究会
  • 発表場所: 宮崎(招待講演)
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] The selective injection system utilizing theta oscillation (2011)
  • 著者名/発表者名: 高宮考悟
  • 学会等名: 神経科学会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2011-09-17
• [学会発表] 学習・記憶におけるシナプス可塑性の分子メカニズム-AMPA型グルタミン酸レセプターによる神経機能の制御- (2011)
  • 著者名/発表者名: 高宮考悟
  • 学会等名: 第15回神経科学領域における分子モニタリングシンポジウム
  • 発表場所: 宮崎
  • 年月日: 2011-06-13
• [学会発表] LTP 誘導機構解明のための海馬 CA1 領域選択的、外来遺伝子導入法の確立とその適用Application of hippocampus CA1-selectivegene transfer system for analyzing LTPexpression mechanisms
  • 著者名/発表者名: Y. Wakazono, J. Tsutajima, T. Kunitake, K.Takamiya
  • 学会等名: 第35回日本神経科学大会
• [備考]
  • URL: http://www.med.miyazaki-u.ac.jp/1physiol/default.html
• [備考]
  • URL: http://www.med.miyazaki-u.ac.jp/lphysiol/default.html