シナプス前細胞の生後発達がシナプス結合の再編成に与える影響

• 研究課題/領域番号: 22300125
• 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・筋肉生理学
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 橋本 浩一 広島大学, 医歯薬保健学研究院, 教授 (00303272)
• 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: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2010年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
• キーワード: ニューロン / シナプス / 神経回路 / 小脳 / 生後発達

研究概要

下オリーブ核神経回路の電気生理学的特性の生後発達変化を解析した。下オリーブ核ニューロンに脱分極性・過分極性の刺激を与え、活動電位の発生と入力抵抗の生後発達変化を解析した。その結果、生後 7 日～15 日にかけて活動電位閾値の増大と、入力抵抗の低下が起こることが分かった。この変化は、下オリーブ核ニューロン間における gap junction の形成と同時期に起こったため、gap junction の形成による膜特性の変化を反映するものであることが示唆される。また、下オリーブ核細胞の特徴である、閾値下の周期的膜電位遥動(subthreshold oscillation, STO)の生後発達変化の解析も行った。生後 7 日齢の下オリーブ核ニューロンはSTO を示さないが、生後 10 日前後から STO を示す細胞が増加する傾向があることが分かった。これらの結果は、成熟動物の下オリーブ核ニューロンを特徴づける電気生理学的特性は、生後7 日から 15 日にかけて獲得されることを示している。

研究成果

• [雑誌論文] Organotypic Coculture Preparation for the Study of Developmental Synapse Elimination in Mammalian Brain (2012)
  • 著者名/発表者名: Uesaka, N., Mikuni, T., Hashimoto, K., Hirai, H., Sakimura, K. & Kano, M
  • 雑誌名: J Neurosci 巻: 32 ページ: 11657-11670
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synapse type-independent degradation of the endocannabinoid 2-arachidonoylglycerol after retrograde synaptic suppression. (2012)
  • 著者名/発表者名: Tanimura, A., Uchigashima, M., Yamazaki, M., Uesaka, N., Mikuni, T., Abe, M., Hashimoto, K., Watanabe, M., Sakimura, K. & Kano, M
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci U S A. 巻: 109 ページ: 12195-12200
  • 査読あり
• [雑誌論文] GABAergic inhibition regulates developmental synapse elimination in the cerebellum (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakayama, H., Miyazaki, T., Kitamura, K., Hashimoto, K., Yanagawa, Y., Obata, K., Sakimura, K., Watanabe, M. & Kano, M
  • 雑誌名: Neuron 巻: 74 ページ: 384-396
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cav2.1 in cerebellar Purkinje cells regulates competitive excitatory synaptic wiring, cell survival, and cerebellar biochemical compartmentalization (2012)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki, T., Yamasaki, M., Hashimoto, K., Yamazaki, M., Abe, M., Usui, H., Kano, M., Sakimura, K. & Watanabe, M
  • 雑誌名: J. Neurosci 巻: 32 ページ: 1311-1328
  • NAID: 120005208889
  • 査読あり
• [雑誌論文] Activity-Dependent Maturation of Climbing Fiber to Purkinje Cell Synapses during Postnatal Cerebellar Development (2012)
  • 著者名/発表者名: Kano, M., Hashimoto, K
  • 雑誌名: Cerebellum 巻: 11 ページ: 449-450
  • 査読あり
• [雑誌論文] Organotypic coculture preparation for the study of developmental synapse elimination in mammalian brain (2012)
  • 著者名/発表者名: Uesaka N
  • 雑誌名: J Neurosci 巻: 32 号: 34 ページ: 11688-11699
  • DOI: 10.1523/jneurosci.1097-12.2012
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synapse type-independent degradation of the endocannabinoid 2-arachidonoylglycerol after retrograde synaptic suppression (2012)
  • 著者名/発表者名: Tanimura A
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA 巻: 109 号: 30 ページ: 12195-12200
  • DOI: 10.1073/pnas.1204404109
  • 査読あり
• [雑誌論文] Activity-Dependent Maturation of Climbing Fiber to Purkinje Cell Synapses during Postnatal Cerebellar Development (2012)
  • 著者名/発表者名: Kano M
  • 雑誌名: Cerebellum 巻: (In press) 号: 2 ページ: 449-450
  • DOI: 10.1007/s12311-011-0337-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] GABAergic inhibition regulates developmental synapse elimination in the cerebellum. (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakayama H
  • 雑誌名: Neuron 巻: 74 号: 2 ページ: 384-396
  • DOI: 10.1016/j.neuron.2012.02.032
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ca(v) 2.1 in Cerebellar Purkinje Cells Regulates Competitive Excitatory Synaptic Wiring, Cell Survival, and Cerebellar Biochemical (2012)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki, Taisuke ; Yamasaki, Miwako ; Hashimoto, Kouichi, et
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience 巻: 32(4) 号: 4 ページ: 1311-1328
  • DOI: 10.1523/jneurosci.2755-11.2012
  • 査読あり
• [雑誌論文] Developmental switching of perisomatic innervation from climbing fibers to Basket cell fibers in cerebellar Purkinje cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Ichikawa, R., Yamasaki, M., Miyazaki, T., Konno, K., Hashimoto, K., Tatsumi, H., Inoue, Y., Kano, M. & Watanabe, M
  • 雑誌名: J Neurosci 巻: 31 ページ: 16916-16927
  • NAID: 120005183171
  • 査読あり
• [雑誌論文] Postsynaptic P/Q-type Ca2+ channels in cerebellar Purkinje cells mediate synaptic competition among multiple climbing fiber inputs during postnatal development. (2011)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto, K., Tsujita, M., Miyazaki, T., Kitamura, K., Yamazaki, M., Shin, H.S., Watanabe, M., Sakimura, K. & Kano, M
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 巻: 108 ページ: 9987-9992
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Role for Myosin Va in Cerebellar Plasticity and Motor Learning: A Possible Mechanism Underlying Neurological Disorder in Myosin Va Disease (2011)
  • 著者名/発表者名: Miyata, M., Kishimoto, Y., Tanaka, M., Hashimoto, K., Hirashima, N., Murata, Y., Kano, M. & Takagishi, Y
  • 雑誌名: J Neurosci. 巻: 31 ページ: 6067-6078
  • 査読あり
• [雑誌論文] Postsynaptic P/Q-type Ca(2+) channel in Purkinje cell mediates synaptic competition and elimination in developing cerebellum (2011)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto, K.; Tsujita, M.; Miyazaki, T., et al
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 巻: 108(24) 号: 24 ページ: 9987-9992
  • DOI: 10.1073/pnas.1101488108
  • 査読あり
• [雑誌論文] Developmental Switching of Perisomatic Innervation from Climbing Fibers to Basket Cell Fibers in Cerebellar Purkinje Cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Ichikawa, R.; Yamasaki, M.; Miyazaki, T., et al
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience 巻: 31(47) 号: 47 ページ: 16916-16927
  • DOI: 10.1523/jneurosci.2396-11.2011
  • NAID: 120005183171
  • 査読あり
• [雑誌論文] A role for myosin Va in cerebellar plasticity and motor learning : a possible mechanism underlying neurological disorder in myosin Va disease (2011)
  • 著者名/発表者名: Miyata M, Kishimoto Y, Tanaka M, Hashimoto K, Hirashima N, Murata Y, Kano M, Takagishi Y
  • 雑誌名: J.Neurosci. 巻: 31 号: 16 ページ: 6067-6078
  • DOI: 10.1523/jneurosci.5651-10.2011
  • 査読あり
• [雑誌論文] A role for myosin Va in cerebellar plasticity and motor learning : a possible mechanism underlying neurological disorder in myosin Va disease. (2011)
  • 著者名/発表者名: Miyata M, Kishimoto Y, Tanaka M, Hashimoto K, Hirashima N, Murata Y, Kano M, Takagishi Y
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience 巻: (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] TARPs γ-2 and γ-7 are essential for AMPA receptor expression in the cerebellum. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamazaki, M., Fukaya, M., Hashimoto, K., Yamasaki, M., Tsujita, M., Itakura, M., Abe, M., Natsume, R., Takahashi, M., Kano, M., Sakimura, K. & Watanabe, M
  • 雑誌名: Eur. J. Neurosci 巻: 31 ページ: 2204-2220
  • 査読あり
• [雑誌論文] TARPs gamma-2 and gamma-7 are essential for AMPA receptor expression in the cerebellum. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamazaki M, Fukaya M, Hashimoto K, Yamasaki M, Tsujita M, Itakura M, Abe M, Natsume R, Takahashi M, Kano M, Sakimura K, Watanabe M
  • 雑誌名: European Journal of Neuroscience 巻: 31 ページ: 2204-2220
  • 査読あり
• [学会発表] Postnatal refinement of the cerebellar climbing fiber to Purkinje cell synapse (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Hashimoto
  • 学会等名: 第90回日本生理学会大会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] 小脳登上線維-プルキンエ細胞シナプスの発達において競合する登上線維間の相対的な強度の差と登上線維の絶対的な強度がそれぞれ異なる段階に寄与している (2013)
  • 著者名/発表者名: 川田 慎也、橋本 浩一、山崎 真弥、宮崎 太輔、山崎美和子、三國貴康、渡辺 雅彦、崎村 健司、狩野 方伸
  • 学会等名: 第90回日本生理学会大会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Postnatal refinement of the cerebellar climbing fiber to Purkinje cell synapse (2013)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto K
  • 学会等名: 第90回日本生理学会大会
  • 発表場所: 東京 日本
• [学会発表] 小脳登上線維-プルキンエ細胞シナプスの発達において競合する登上線維間の相対的な強度の差と登上線維の絶対的な強度がそれぞれ異なる段階に寄与している (2013)
  • 著者名/発表者名: 川田慎也
  • 学会等名: 第90回日本生理学会大会
  • 発表場所: 東京 日本
• [学会発表] Synapse type-independent degradation of 2-arachidonoylglycerol after retrograde synaptic suppression in the cerebellum. (2012)
  • 著者名/発表者名: Tanimura A., Uchigashima M., Yamazaki M., Uesaka N., Mikuni T., Hashimoto K., Watanabe M., Sakimura K., Kano M.
  • 学会等名: Annual meetnig of Society for Neuroscience
  • 発表場所: New Orleans、USA
• [学会発表] 小脳プルキンエ細胞特異的γ2 ノックアウトマウスにおける登上線維の刈り込み及び樹状突起への伸展の異常 (2012)
  • 著者名/発表者名: 川田慎也、橋本浩一、山崎真弥、宮崎太輔、渡辺雅彦、崎村健司、狩野方伸
  • 学会等名: 第35回日本神経科学学会大会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] 小脳プルキンエ細胞特異的γ2ノックアウトマウスにおける登上線維の刈り込み及び樹状突起への伸展の異常 (2012)
  • 著者名/発表者名: 川田慎也
  • 学会等名: 第35回日本神経科学学会大会
  • 発表場所: 愛知 日本
• [学会発表] Synapse type-independent degradation of 2-arachidonoylglycerol after retrograde synaptic suppression in the cerebellum (2012)
  • 著者名/発表者名: Tanimura A
  • 学会等名: Annual meetnig of Society for Neuroscience
  • 発表場所: New Orleans USA
• [学会発表] 発達期小脳登上線維-プルキンエ細胞間シナプス除去への抑制性シナプス伝達の関与 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中山寿子、宮崎太輔、橋本浩一、柳川右千夫、小幡邦彦、崎村建司、渡辺雅彦、狩野方伸
  • 学会等名: 第63回日本生理学会中国四国地方会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 2011-10-23
• [学会発表] 登上線維の生後発達における P/Q 型電位依存性カルシウムチャネルの役割 (2011)
  • 著者名/発表者名: 橋本浩一、辻田実加、宮崎太輔、喜多村和郎、山崎真弥、Shin Hee-sup、渡辺雅彦、崎村建司、狩野方伸
  • 学会等名: 第34回日本神経科学学会大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2011-09-17
• [学会発表] 登上線維の生後発達におけるP/Q型電位依存性カルシウムチャネルの役割 (2011)
  • 著者名/発表者名: 橋本浩一
  • 学会等名: 第34回日本神経科学学会大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2011-09-17
• [学会発表] 2-アラキドノイルグリセロールリパーゼは小脳皮質においてシナプス非特異的に分解される (2011)
  • 著者名/発表者名: 谷村あさみ、山崎真弥、内が島基政、上阪直史、三国貴康、橋本浩一、渡辺雅彦、崎村建司、狩野方伸
  • 学会等名: 第34回日本神経科学学会大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2011-09-15
• [学会発表] 生後発達期小脳における神経回路の再編成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 橋本浩一
  • 学会等名: 「包括型脳科学研究推進支援ネットワーク」夏のワークショップ
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2011-08-22
• [学会発表] プルキンエ細胞選択的Cav2.1(P/Q型電位依存性カルシウムチャネル)ノックアウトマウスにおける登上線維-プルキンエ細胞シナプスの生後発達過程の異常 (2011)
  • 著者名/発表者名: 橋本浩一
  • 学会等名: 「包括型脳科学研究推進支援ネットワーク」夏のワークショップ
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2011-08-22
• [学会発表] プルキンエ細胞選択的Cav2.1(P/Q 型電位依存性カルシウムチャネル)ノックアウトマウスにおける登上線維-プルキンエ細胞シナプスの生後発達過程の異常 (2011)
  • 著者名/発表者名: 橋本浩一
  • 学会等名: 包括型脳科学研究推進支援ネットワーク 夏のワークショップ
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] 橋本浩一 (2011)
  • 著者名/発表者名: 橋本浩一
  • 学会等名: 包括型脳科学研究推進支援ネットワーク 夏のワークショップ
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] 小脳登上線維-プルキンエ細胞シナプスの生後発達における P/Q 型電位依存性カルシウムチャネルの役割 (2010)
  • 著者名/発表者名: 橋本 浩一、辻田 実加、宮崎 太輔、山崎 真弥、喜多村 和郎、Hee-Sup Shin、渡辺 雅彦、崎村 建司、狩野 方伸
  • 学会等名: 第87回日本生理学会大会
  • 発表場所: 盛岡
  • 年月日: 2010-05-21
• [学会発表] 登上線維の発達過程における P/Q 型電位依存性カルシウムチャネルの役割 (2010)
  • 著者名/発表者名: 橋本 浩一、辻田 実加、喜多村 和郎、宮崎 太輔、山崎 真弥、Hee-Sup Shin、渡辺 雅彦、崎村 建司、狩野 方伸
  • 学会等名: 第33回日本神経科学大会、第53回日本神経化学会大会および第20回日本神経回路学会大会
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] TARPs γ -2 and γ -7 are functional components of cerebellar AMPA receptor. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamazaki M, Fukaya M, Hashimoto K, Yamasaki M, Itakura M, Takahashi M, Kano M, Watanabe M, Sakimura K
  • 学会等名: 第33回日本神経科学大会、第53回日本神経化学会大会および第20回日本神経回路学会大会 合同大会
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] Analysis of physiological functions of cerebellar AMPA receptor subunits using a Purkinje cell-selective gene targeting system. (2010)
  • 著者名/発表者名: Abe M, Hashimoto K, Miyazaki T, Azechi H, Natsume R, Watanabe M, Kano M, Sakimura K
  • 学会等名: 第33回日本神経科学大会、第53回日本神経化学会大会および第20回日本神経回路学会大会 合同大会
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] 2-Arachidonoylglycerol produced by diacylglycerol lipase α mediates retrograde suppression of synaptic transmission in the CNS. (2010)
  • 著者名/発表者名: Tanimura A, Yamazaki M, Hashimotodani Y, Uchigashima M, Kawata S, Abe M, Kita Y, Hashimoto K, Shimizu T, Watanabe M, Sakimura K, Kano M
  • 学会等名: 第33回日本神経科学大会、第53回日本神経化学会大会および第20回日本神経回路学会大会 合同大会
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] Transmembrane AMPA receptor regulatory protein gamma-2 and gamma-7 are essential for cerebellar AMPA receptor complex (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamazaki M, Fukaya M, Hashimoto K, Kano M, Watanabe M, Sakimura K
  • 学会等名: 7th FENS forum of European Neuroscience
  • 発表場所: Amsterdam, Netherlands
• [学会発表] Retrograde synaptic suppression in the cerebellum, hippocampus and striatum is mediated by 2-arachidonoylglycerol produced by diacylglycerol lipase alpha (2010)
  • 著者名/発表者名: Tanimura A, Yamazaki M, Hashimotodani Y, Uchigashima M, Kawata S, Abe M, Kita Y, Hashimoto K, Shimizu T, Watanabe M, Sakimura K, Kano M
  • 学会等名: 7th FENS forum of European Neuroscience
  • 発表場所: Amsterdam, Netherlands
• [学会発表] 小脳登上線維-プルキンエ細胞シナプスの生後発達におけるP/Q型電位依存性カルシウムチャネルの役割 (2010)
  • 著者名/発表者名: 橋本浩一、辻田実加、宮崎太輔、山崎真弥、喜多村和郎、Hee-SupShin、渡辺雅彦、崎村建司、狩野方伸
  • 学会等名: 第87回 日本生理学会大会
  • 発表場所: 盛岡市民文化ホール
• [学会発表] P/Q type voltage dependent Ca2+ channel is crucial for early postnatal development of climbing fiber to Purkinje cell synapse (2010)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto K, Tsujita M, Kitamura K, Miyazaki T, Yamazaki M, Shin HS, Watanabe M, Sakimura K, Kano M
  • 学会等名: 第33回日本神経科学大会、第53回日本神経化学会大会および第20回日本神経回路学会大会 合同大会
  • 発表場所: 神戸コンベンションセンター(招待講演)
• [学会発表] TARPs γ-2 and γ-7 are functional components of cerebellar AMPA receptor (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamazaki M, Fukaya M, Hashimoto K, Yamasaki M, Itakura M, Takahashi M, Kano M, Watanabe M, Sakimura K
  • 学会等名: 第33回日本神経科学大会、第53回日本神経化学会大会および第20回日本神経回路学会大会 合同大会
  • 発表場所: 神戸コンベンションセンター
• [学会発表] Analysis of physiological functions of cerebellar AMPA receptor subunits using a Purkinje cell-selective gene targeting system (2010)
  • 著者名/発表者名: Abe M, Hashimoto K, Miyazaki T, Azechi H, Natsume R, Watanabe M, Kano M, Sakimura K
  • 学会等名: 第33回日本神経科学大会、第53回日本神経化学会大会および第20回日本神経回路学会大会 合同大会
  • 発表場所: 神戸コンベンションセンター
• [学会発表] 2-Arachidonoylglycerol produced by diacylglycerol lipase α mediates retrograde suppression of synaptic transmission in the CNS. (2010)
  • 著者名/発表者名: Tanimura A, Yamazaki M, Hashimotodani Y, Uchigashima M, Kawata S, Abe M, Kita Y, Hashimoto K, Shimizu T, Watanabe M, Sakimura K, Kano M
  • 学会等名: 第33回日本神経科学大会、第53回日本神経化学会大会および第20回日本神経回路学会大会 合同大会
  • 発表場所: 神戸コンベンションセンター
• [学会発表] Transmembrane AMPA receptor regulatory protein gamma-2 and gamma-7 are essential for cerebellar AMPA receptor complex (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamazaki M, Fukaya M, Hashimoto K, Kano M, Watanabe M, Sakimura K
  • 学会等名: 7^<th> FENS forum of European Neuroscience
  • 発表場所: Amsterdam, Netherlands
• [学会発表] Retrograde synaptic suppression in the cerebellum, hippocampus and striatum is mediated by 2-arachidonoylglycerol produced by diacylglycerol lipase alpha (2010)
  • 著者名/発表者名: Tanimura A, Yamazaki M, Hashimotodani Y, Uchigashima M, Kawata S, Abe M, Kita Y, Hashimoto K, Shimizu T, Watanabe M, Sakimura K, Kano M
  • 学会等名: 7^<th> FENS forum of European Neuroscience
  • 発表場所: Amsterdam, Netherlands
• [備考]
  • URL: http://home.hiroshima-u.ac.jp/physiol2/