新規Ｄ－セリンシグナリングを介したシナプス可塑性および記憶・学習制御機構の解明

• 研究課題/領域番号: 23689012
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生理学一般
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 掛川 渉 慶應義塾大学, 医学部, 講師 (70383718)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 26,000千円 (直接経費: 20,000千円、間接経費: 6,000千円); 2013年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2012年度: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円); 2011年度: 10,270千円 (直接経費: 7,900千円、間接経費: 2,370千円)
• キーワード: 神経科学 / 生理学 / 生体分子 / アミノ酸 / シナプス

研究概要

本研究では、発達期小脳に豊富に存在するD-セリンの生理的役割について追究した。その結果、D-セリンは神経活動依存的にグリア細胞から放出され、神経細胞に発現するデルタ２型グルタミン酸受容体と結合することにより、記憶・学習の分子基盤とされるシナプス可塑性を制御することがわかった。興味深いことに、デルタ２受容体は細胞内最C末端領域で結合するチロシン脱リン酸化酵素PTPMEGを介してシナプス可塑性を調節していることが示唆された。したがって、本研究で見出された新規D-セリンシグナリングは、グリア－ニューロン相互作用の理解を深める上で有益な知見を与えうるものと期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Cbln1 down-regulates the formation and function of inhibitory synapses in mouse cerebellar Purkinje cells (2014)
  • 著者名/発表者名: Ito-Ishida, A., Kakegawa, W., Kohda, K., Miura, E., Okabe, S. and M. Yuzaki
  • 雑誌名: European Journal of Neuroscience 巻: 39 号: 8 ページ: 1268-80
  • DOI: 10.1111/ejn.12487
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unlocking the secrets of the delta2 glutamate receptor: a gatekeeper for synaptic plasticity in the cerebellum. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kohda K, Kakegawa W, Yuzaki, M.
  • 雑誌名: Commun Integr Biol. 巻: 1;6(6) 号: 6 ページ: e26466-e26466
  • DOI: 10.4161/cib.26466
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reevaluation of the role of parallel fiber synapses in delay eyeblink conditioning in mice using Cbln1 as a tool. (2013)
  • 著者名/発表者名: Emi K, Kakegawa W, Miura E, Ito-Ishida A, Kohda K, Yuzaki M.
  • 雑誌名: Front Neural Circuits 巻: 7: ページ: 180-180
  • DOI: 10.3389/fncir.2013.00180
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stargazin regulates AMPA receptor trafficking through adaptor protein complexes during long-term depression. (2013)
  • 著者名/発表者名: Matsuda S, Kakegawa W, Budisantoso T, Nomura T, Kohda K, Yuzaki M.
  • 雑誌名: Nat Commun. 巻: 4 号: 1 ページ: 2759-2759
  • DOI: 10.1038/ncomms3759
  • 査読あり
• [雑誌論文] CAPS1 deficiency perturbs dense-core vesicle trafficking and Golgi structure and reduces presynaptic release probability in the mouse brain. (2013)
  • 著者名/発表者名: Sadakata T, Kakegawa W, Shinoda Y, Hosono M, Katoh-Semba R, Sekine Y, Sato Y, Tanaka M, Iwasato T, Itohara S, Furuyama K, Kawaguchi Y, Ishizaki Y, Yuzaki M, Furuichi T.
  • 雑誌名: J Neurosci. 巻: 33 号: 44 ページ: 17326-17334
  • DOI: 10.1523/jneurosci.2777-13.2013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Deletions in GRID2 lead to a recessive syndrome of cerebellar ataxia and tonic upgaze in humans. (2013)
  • 著者名/発表者名: Hills LB, Masri A, Konno K, Kakegawa W, Lam A-TN, Lim-Melia E, Chandy N, Hill RS, Panlow JN, Al-Saffar M, Nasir R, Stoler JM, Barkovich AJ, Watanabe M, Yuzaki M, Mochisa GH.
  • 雑誌名: Neurology 巻: 15;81(16) 号: 16 ページ: 1378-86
  • DOI: 10.1212/wnl.0b013e3182a841a3
  • 査読あり
• [雑誌論文] The δ2 glutamate receptors gates long-term depression by coordinating interactions between two AMPA receptor phosphorylation sites (2013)
  • 著者名/発表者名: Kohda K, Kakegawa W, Yamamoto T. (6名)
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA 巻: Vol.110 号: 10
  • DOI: 10.1073/pnas.1218380110
  • 査読あり
• [雑誌論文] Selective and regulated gene expression in murine Purkinje cells by in utero electroporation (2012)
  • 著者名/発表者名: Nishiyama J, Hayashi Y, Nomura T, Miura E, Kakegawa W, Yuzaki M
  • 雑誌名: Eur J Neurosci 巻: 36 号: 7 ページ: 2867-2876
  • DOI: 10.1111/j.1460-9568.2012.08203.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] NMDA Receptor-Mediated PIP5K Activation to Produce PI(4,5)P_2 Is Essential for AMPA Receptor Endocytosis during LTD (2012)
  • 著者名/発表者名: Takamitsu Unoki
  • 雑誌名: Neuron 巻: 73 号: 1 ページ: 135-148
  • DOI: 10.1016/j.neuron.2011.09.034
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cerebellar long-term depression requires dephosphorylation of TAEP in Purkinie cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Nomura T, Kakegawa W, Matsuda S, Kohda K, Nishiyama J, Takahashi T, Yuzaki M
  • 雑誌名: European Journal of Neuroscience 巻: 35 号: 3 ページ: 402-410
  • DOI: 10.1111/j.1460-9568.2011.07963.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Delta glutamate receptor (2012)
  • 著者名/発表者名: Kohda, K., Kakegawa, W., Yuzaki, M.
  • 雑誌名: Encyclopedia of signaling Molecules 巻: (Review)(印刷中)
• [雑誌論文] D-Serine regulates cerebellar LTD and motor coordination through the δ2 glutamate receptor (2011)
  • 著者名/発表者名: Wataru KAKEGAWA, et al
  • 雑誌名: Nature Neuroscience 巻: 14 号: 5 ページ: 603-611
  • DOI: 10.1038/nn.2791
  • 査読あり
• [雑誌論文] A new rapid protocol for eyeblink conditioning to assess cerebellar motor learning (2011)
  • 著者名/発表者名: Emi K, Kohda K, Kakegawa W, Narumi S, Yuzaki M
  • 雑誌名: Neurochem Res 巻: 36 号: 7 ページ: 1314-1322
  • DOI: 10.1007/s11064-010-0392-z
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hot Press:シナプス可塑性と運動学習を制御するD-Ser-デルタ2受容体シグナリング (2011)
  • 著者名/発表者名: 掛川渉, 柚崎通介
  • 雑誌名: 細胞工学 巻: 10 ページ: 1072-1073
• [学会発表] The C1q complement family complements glutamatergic synapses on cerebellar Purkinje cells. (補体C1qファミリー分子による小脳プルキンエ細胞グルタミン酸シナプスの形成機能制御) (2014)
  • 著者名/発表者名: 掛川渉,柚﨑通介
  • 学会等名: 第91回日本生理学会大会
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 2014-03-16
• [学会発表] 記憶をささえる脳内アミノ酸の機能と制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 掛川渉
  • 学会等名: 資生堂-ヒューマンメタボロトームテクノロジー社共催セミナー
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-02-19
• [学会発表] 発達期におけるシナプスの形態と機能を制御する新しい分子機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 掛川渉
  • 学会等名: 第45回慶應ニューロサイエンス研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2013-01-26
• [学会発表] 発達期におけるシナプスの形態と機能を制御する新しい分子機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 掛川渉
  • 学会等名: 第４５回慶應ニューロサイエンス研究会
  • 発表場所: 東京
  • 招待講演
• [学会発表] シナプス可塑性を支えるニューロン-グリア-糖鎖相互作用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 掛川渉
  • 学会等名: 第9回日本糖鎖科学コンソーシアムシンポジウム
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2011-11-04
• [学会発表] The C1q complement family complements glutamatergic synapses on cerebellar Purkinje cells.
  • 著者名/発表者名: 掛川渉、柚崎通介
  • 学会等名: 第９１回日本生理学会大会
  • 発表場所: 鹿児島
• [学会発表] 記憶をささえる脳内アミノ酸の機能と制御
  • 著者名/発表者名: 掛川渉
  • 学会等名: 資生堂-HMT共催セミナー
  • 発表場所: 東京
  • 招待講演
• [図書] (脳21特集)、シナプスを形成するばかりじゃない―δ2型グルタミン酸受容体とCbln1による新しいシナプス可塑性機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 掛川渉,幸田和久,柚﨑通介
  • 出版者: 金芳堂
• [図書] 脳２１-トランスポートソーム：トランスポーター・チャネル群の相互作用に基づく神経系の機能構築 (2013)
  • 著者名/発表者名: 掛川渉、幸田和久、柚崎通介
  • 総ページ数: 9
  • 出版者: 金芳堂
• [図書] 細胞工学、HOT PRESS-シナプス可塑性と運動学習を制御するD-セリン-δ2受容体シグナリング (2011)
  • 著者名/発表者名: 掛川渉,柚﨑通介
  • 出版者: 学研メディカル秀潤社
• [図書] 月刊化学、運動や楽器の技能習得にかかわる特別なアミノ酸. (2011)
  • 著者名/発表者名: 掛川渉
  • 出版者: 化学同人
• [備考] 柚﨑研究室HP
  • URL: http://www.yuzaki-lab.org/
• [備考] 柚崎研HP
  • URL: http://www.yuzaki-lab.org/
• [備考] 柚崎研HP
  • URL: http://www.yuzaki-lab.org/
• [備考]
  • URL: http://www.yuzaki-lab.org/