海馬シナプスのメタ可塑性におけるプロテインキナーゼＰＫＮの役割

• 研究課題/領域番号: 23500461
• 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・筋肉生理学
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 安田 浩樹 群馬大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (60294071)
• 連携研究者: 向井 秀幸 神戸大学, 大学院医学研究科, 准教授 (80252758) ; 児島 伸彦 東洋大学, 生命科学部, 教授 (80215251)
• 研究期間 (年度): 2011-04-28 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014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: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2012年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2011年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: protein kinase N / 代謝型グルタミン酸受容体 / グルタミン酸トランスポーター / シナプス可塑性 / ストレス / 海馬 / PKN1 / メタ可塑性 / 神経発達 / PKN / 海馬歯状回 / 顆粒細胞

研究成果の概要

プロテインキナーゼPKN1はPKN1aノックアウトマウスの解析から、神経型グルタミン酸トランスポーター(EAAT3)を活性化することによってシナプス間隙や細胞外グルタミン酸濃度を低下させ、主に代謝型グルタミン酸受容体機能を正常化していることを明らかにした。不必要な代謝型グルタミン酸受容体依存性長期抑圧を抑制するとともに、動物がストレスを受けたときにグルタミン酸トランスポーターの活性が低下し、細胞外グルタミン酸濃度が上昇して神経の興奮性が上昇する現象に抑制的に働く。またPKN1は、先行刺激によるグルタミン酸シナプス伝達のプライミング現象を保護していることを見いだした。

研究成果

• [雑誌論文] Turning off of GluN2B subunits and turning on of CICR in hippocampal LTD induction after developmental GluN2 subunit switch. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Yasuda and Hideyuki Mukai
  • 雑誌名: Hippocampus 巻: 未定 号: 11 ページ: 1274-1284
  • DOI: 10.1002/hipo.22435
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Elfn1 recruits presynaptic mGluR7 in trans and its loss results in seizures. (2014)
  • 著者名/発表者名: Naoko H. Tomioka, Hiroki Yasuda, Hiroyuki Miyamoto, Minoru Hatayama, Naoko Morimura, Yoshifumi Matsumoto, Toshimitsu Suzuki, Maya Odagawa, Yuri S. Odaka, Yoshimi Iwayama, Ji Won Um, Jaewon Ko, Yushi Inoue, Sunao Kaneko, Shinichi Hirose, Kazuyuki Yamada, Takeo Yoshikawa, Kazuhiro Yamakawa, Jun Aruga
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 5 号: 1 ページ: 45011-16
  • DOI: 10.1038/ncomms5501
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Selective control of inhibitory synapse development by Slitrk3-PTPδ trans-synaptic interaction (2012)
  • 著者名/発表者名: Hideto Takahashi, Kei-ichi Katayama, Kazuhiro Sohya, Hiroyuki Miyamoto, Tuhina Prasad, Yoshifumi Matsumoto, Maya Ota, Hiroki Yasuda, Tadaharu Tsumoto, Jun Aruga, Ann Marie Craig
  • 雑誌名: Nature Neuroscience 巻: 15 号: 3 ページ: 389-398
  • DOI: 10.1038/nn.3040
  • 査読あり
• [雑誌論文] Frequent spontaneous seizures followed by spatial working memory/anxiety deficits in mice lacking sphingosine 1-phosphate receptor 2 (2011)
  • 著者名/発表者名: Noriyuki Akahoshi, Yasuki Ishizaki, Hiroki Yasuda, Yoshiya L.Murashima, Toshikazu Shinba, Kaoru Goto, Toshiyuki Himi, Jerold Chun, Isao Ishii
  • 雑誌名: Epilepsy & Behavior 巻: 22 号: 4 ページ: 659-665
  • DOI: 10.1016/j.yebeh.2011.09.002
  • 査読あり
• [学会発表] Elfn1はmGluR7をシナプス前部に集積させ、てんかんや多動症の発症に関与する (2014)
  • 著者名/発表者名: 富岡 直子, 安田 浩樹, 宮本 浩行, 山田 一之, 吉川 武男, 山川 和弘, 有賀 純
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜 （神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2014-11-26
• [学会発表] Myosin II ATPase activity mediates the biphasic movement of stable F-actin bound by drebrin A between dendritic spines and the parent dendrite in long-term potentiation. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tomoaki Shirao, Toshiyuki Mizui, Noriko Koganezawa, Hideo Shimizu, Hiroki Yasuda, Yuko Sekino
  • 学会等名: Neuroscience 2014 (44th Annual Meeting of the Society for Neuroscience)
  • 発表場所: The Walter E. Washington Convention Center (Washington, DC, USA)
  • 年月日: 2014-11-19
• [学会発表] Elfn1 recruits presynaptic mGluR7 in trans and its loss cause epilepsy, hyperactivity, and attention deficit. (2014)
  • 著者名/発表者名: J. ARUGA, N. H. TOMIOKA, H. YASUDA, H. MIYAMOTO
  • 学会等名: Neuroscience 2014 (44th Annual Meeting of the Society for Neuroscience)
  • 発表場所: The Walter E. Washington Convention Center (Washington, DC, USA)
  • 年月日: 2014-11-16
• [学会発表] PSD-Zip70によるRap2活性調節を介したシナプス形成制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 真柳 平, 安田 浩樹, 祖父江 憲治
  • 学会等名: 第87回日本生化学会大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館 （京都府京都市）
  • 年月日: 2014-10-16
• [学会発表] グルタミン酸トランスポーターを介したPKN1による代謝型グルタミン酸受容体機能制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 安田 浩樹、山本 光、川又 敏夫、向井秀幸
  • 学会等名: 第37回日本神経科学学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜 （神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2014-09-11
• [学会発表] REGULATORY ROLE OF DREBRIN IN HIPPOCAMPUSDEPENDENT LEARNING (2011)
  • 著者名/発表者名: Shirao, T., Hanamura, K., Yasuda, H., Kajita, Y., Kamata, Y., Sekino, Y. and Kojima, N.
  • 学会等名: ISN-ESN-2011 (International Society for Neurochemistry and European Society for Neurochemistry) 23rd Biennial Meeting
  • 発表場所: Athens, Greece
• [学会発表] Lrfn2/SALM1 による海馬興奮性シナプスの機能制御とその遺伝子欠損マウスにみられた行動異常 (2011)
  • 著者名/発表者名: 守村 直子 安田 浩樹 山田 一之 富岡 直子 片山 圭一 山口 和彦 太田 摩耶 神谷 明子 有賀 純
  • 学会等名: 第34回日本神経科学学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜 (神奈川県)
• [学会発表] 発達期海馬長期抑圧誘発におけるカルシウムソースのスイッチ (2011)
  • 著者名/発表者名: 安田 浩樹
  • 学会等名: 第34回日本神経科学学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜 (神奈川県)
• [学会発表] マウス脳におけるドレブリンアイソフォームの特異的分布と機能
  • 著者名/発表者名: 児島 伸彦、安田 浩樹、花村 健次、白尾 智明
  • 学会等名: 第35回日本神経科学学会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] Lrfn2/SALM1-deficient mice show neuropsychiatric disorder-like behavior phenotypes and synaptic changes of hippocampus
  • 著者名/発表者名: N. MORIMURA, H. YASUDA, K. YAMAGUCHI, K.-I. KATAYAMA, K. YAMADA, N. TOMIOKA, M. OTA, J. ARUGA
  • 学会等名: Neuroscience 2012 (42nd Annual Meeting of the Society for Neuroscience)
  • 発表場所: New Orleans, USA
• [図書] Protein Kinase Technologies, Neuromethods vol.68 (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Yasuda and Hideyuki Mukai
  • 総ページ数: 12
  • 出版者: Springer
• [備考]
  • URL: http://ercgsm.dept.med.gunma-u.ac.jp/?page_id=541