記憶統合における睡眠の役割 ー ショウジョウバエによる解析

• 研究課題/領域番号: 23500394
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 神経科学一般
• 研究機関: 公益財団法人東京都医学総合研究所 (2013); 首都大学東京 (2011-2012)
• 研究代表者: 堀内 純二郎 公益財団法人東京都医学総合研究所, 運動・感覚システム研究分野, 主席研究員 (80392364)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2012年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2011年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: 学習 / 記憶 / 加齢性記憶障害 / 睡眠 / ショウジョウバエ / 長期記憶 / 老化 / シナプス可塑性

研究概要

加齢性記憶障害 (AMI) は老化現象の中でも重要な問題である。ショウジョウバエを用いて AMI の起こる原因を研究した結果、老化に伴ってピルビン酸カルボキシラーゼ (PC) が増加することを発見した。PC はニューロン活動を制御する D-セリンの生産を阻害し、これが AMI の原因であることを示した。第２の研究課題として睡眠の機構をハエを用いて遺伝学的に研究し、睡眠が Ca2+/カルモジュリン - シグナル伝達系によって制御されることを発見した。この伝達系は種々の生物活性を制御しており、睡眠がこの伝達系を通じて様々な生物活性の制御に与っている仕組みを示すものである。

研究成果

• [雑誌論文] Fasting launches CRTC to facilitate long-term memory formation in Drosophila (2013)
  • 著者名/発表者名: Hirano, Y., Masuda, T., Naganos, S., Matsuno, M., Ueno, K., Miyashita, T., Horiuchi, J., Saitoe, M
  • 雑誌名: Science 巻: 339(6118) ページ: 443-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Long-term enhancement of synaptic transmission between antennal lobe and mushroom body in cultured Drosophila brain (2013)
  • 著者名/発表者名: Ueno, K., Naganos, S., Hirano, Y., Horiuchi, J., Saitoe, M
  • 雑誌名: J Physiol 巻: 591(Pt1) ページ: 287-302
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fasting launches CRTC to facilitate long-term memory formation in Drosophila. (2013)
  • 著者名/発表者名: Hirano, Y., Masuda, T., Naganos, S., Matsuno, M., Ueno, K., Miyashita, T., Horiuchi, J., Saitoe, M.
  • 雑誌名: Science 巻: 339 号: 6118 ページ: 443-446
  • DOI: 10.1126/science.1227170
  • 査読あり
• [雑誌論文] Long-term enhancement of synaptic transmission between antennal lobe and mushroom body in cultured Drosophila brain. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ueno, K., Naganos, S., Hirano, Y., Horiuchi, J., Saitoe, M.
  • 雑誌名: J Physiol. 巻: 591 号: 1 ページ: 287-302
  • DOI: 10.1113/jphysiol.2012.242909
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mg^<2+> block of Drosophila NMDA receptors is required for long-term memory formation and CREB-dependent gene expression (2012)
  • 著者名/発表者名: Miyashita, T., Oda, Y., Horiuchi, J., Yin, J. C-P., Morimoto, T., Saitoe, M
  • 雑誌名: Neuron 巻: 74(5) ページ: 887-98
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mutations in the Drosophila insulin receptor substrate, CHICO, impair olfactory associative learning (2012)
  • 著者名/発表者名: Naganos, S., Horiuchi, J., Saitoe, M
  • 雑誌名: Neurosci Res 巻: 73(1) ページ: 49-55
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reactive oxygen species are not involved in the onset of age-related memory impairment in Drosophila (2012)
  • 著者名/発表者名: Hirano, Y., Kuriyama, Y., Miyashita, T., Horiuchi, J., Saitoe, M
  • 雑誌名: Genes Brain Behav 巻: 11(1) ページ: 79-86
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mg2+ block of Drosophila NMDA receptors is required for long-term memory formation and CREB-dependent gene expression. (2012)
  • 著者名/発表者名: Miyashita, T., Oda, Y., Horiuchi, J., Yin, J. C-P., Morimoto, T., Saitoe, M.
  • 雑誌名: Neuron 巻: 74 号: 5 ページ: 887-898
  • DOI: 10.1016/j.neuron.2012.03.039
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mutations in the Drosophila insulin receptor substrate, CHICO, impair olfactory associative learning (2012)
  • 著者名/発表者名: Naganos S, Horiuchi J, Saitoe M
  • 雑誌名: Neurosci Res 巻: 73 号: 1 ページ: 49-55
  • DOI: 10.1016/j.neures.2012.02.001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reactive oxygen species are not involved in the onset of age-related memory impairment in Drosophila (2012)
  • 著者名/発表者名: Hirano Y, Kuriyama Y, Miyashita T, Horiuchi J, Saitoe M
  • 雑誌名: Genes Brain and Behavior 巻: 1 号: 1 ページ: 79-86
  • DOI: 10.1111/j.1601-183x.2011.00748.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mg2+ block of Drosophila NMDA receptors is required for long-term memory formation and CREB-dependent gene expression (2012)
  • 著者名/発表者名: Miyashita, T., Oda, Y., Horiuchi, J., Yin, J. C-P., Morimoto, T., Saitoe, M.
  • 雑誌名: Neuron 巻: in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Calcineurin and its regulator Sra/DSCR1 are essential for sleep in Drosophila (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakai, Y., Horiuchi, J., Tsuda, M., Takeo, S., Akahori, S., Matsuo, T., Kume, K., Aigaki, T
  • 雑誌名: J Neurosci 巻: 31(36) ページ: 12759-12766
  • 査読あり
• [雑誌論文] Calcineurin and Its Regulator Sra/DSCR1Are Essential for Sleep in Drosophila (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Nakai, J. Horiuchi, M. Tsuda, S.Takeo, S. Akahori, T. Matsuo, K. Kume, T.Aigaki
  • 雑誌名: J Neurosci 巻: 31 号: 36 ページ: 12759-66
  • DOI: 10.1523/jneurosci.1337-11.2011
  • 査読あり
• [学会発表] Age-related memory impairment in Drosophila is caused by an oxidative stress-independent impairment of glial neuromodulator release (2014)
  • 著者名/発表者名: Horiuchi, J., Yamazaki, Y., Saitoe, M
  • 学会等名: 2013 Neurobiology of Drosophila meeting at Cold Spring Harbor Laboratory
  • 発表場所: Cold Spring Harbor, NY, USA
  • 年月日: 2014-10-04
• [学会発表] Olfactory aversive conditioning forms two distinct memory components in Drosophila (2014)
  • 著者名/発表者名: Naganos, S., Ueno, K., Horiuchi, J., Saitoe, M
  • 学会等名: 2013 Neurobiology of Drosophila meeting at Cold Spring Harbor Laboratory
  • 発表場所: Cold Spring Harbor, NY, USA
  • 年月日: 2014-10-03
• [学会発表] 年を取っても記憶力が低下しないハエの変異体 (2014)
  • 著者名/発表者名: 堀内純二郎
  • 学会等名: 首都大学東京戦略研究センター総括シンポジム
  • 発表場所: 首都大学東京
  • 招待講演
• [学会発表] Neuron-glial communication induces glial protein synthesis required for formation of long-term memories (2013)
  • 著者名/発表者名: Matsuno, M., Horiuchi, J., Saitoe, M
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2013-12-04
• [学会発表] Long-term memory formation requires neuron-glia signaling to induce protein synthesis (2013)
  • 著者名/発表者名: Matsuno, M., Horiuchi, J., Saitoe, M
  • 学会等名: CSFN2013 Cell Symposia - The Networked Brain
  • 発表場所: San Diego, USA
  • 年月日: 2013-11-08
• [学会発表] Coincident stimulation of two independent pathways triggers dopamine release which enhances synaptic transmission in Drosophila mushroom bodies (2013)
  • 著者名/発表者名: 上野耕平, 堀内純二郎, 齊藤実
  • 学会等名: 第11回世界生物学的精神医学会国際会議
  • 発表場所: 国立京都国際会館
  • 年月日: 2013-06-22
• [学会発表] Age-related memory impairment in Drosophila is caused by an oxidative stress-independent impairment of glial neuromodulator release (2013)
  • 著者名/発表者名: Junjiro Horiuchi, Daisuke Yamazaki, Minoru Saitoe
  • 学会等名: The 2013 meeting on Neurobiology of Drosophila
  • 発表場所: Cold Spring Harbor, New York, USA
• [学会発表] Improving memory in Drosophila (2011)
  • 著者名/発表者名: Horiuchi, J
  • 学会等名: 2011 Senryaku Kenkyu Center Symposium
  • 発表場所: Tokyo Metropolitan University, Tokyo, Japan
  • 年月日: 2011-11-22
• [学会発表] Regulation of sleep in Drosophila by components of the Ca^<2+>/calmodulin signaling pathway (2011)
  • 著者名/発表者名: Horiuchi, J., Nakai, Y., Akahori, S., Aigaki, T
  • 学会等名: 2011 Neurobiology of Drosophila meeting
  • 発表場所: Cold Spring Harbor, NY, USA
  • 年月日: 2011-10-05
• [学会発表] Regulation of sleep in Drosophila by components of the Ca2+/calmodulin signaling pathway (2011)
  • 著者名/発表者名: Horiuchi, J.
  • 学会等名: Neurobiology of Drosophila, 2011 Cold Spring Harbor meeting
  • 発表場所: Cold Spring Harbor, NY, USA
• [学会発表] Sleep, memory, and synaptic plasticity in Drosophila (2011)
  • 著者名/発表者名: Horiuchi, J.
  • 学会等名: 第4回分子高次機能研究会
  • 発表場所: かんぽの宿阿蘇 熊本県阿蘇市一の宮町宮地5936