ＤＲＥＡＤＤシステムを用いたシナプス成熟技術の開発

• 研究課題/領域番号: 24650183
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 神経解剖学・神経病理学
• 研究機関: 信州大学 (2013-2014); 生理学研究所 (2012)
• 研究代表者: 田渕 克彦 信州大学, 学術研究院医学系, 教授 (20546767)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2012年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: シナプス / 神経実験形態学

研究成果の概要

自閉症など、シナプス成熟異常による疾患を克服する技術を開発する目的で、DREADDシステムを用いてシナプス成熟が促進できるかを試みた。DREADDの一つであるhM3Dqをマウスの大脳皮質II/III層の錐体ニューロンに導入し、CNO投与によりhM3Dqのシグナルを誘導したところ、遺伝子導入ニューロンの棘突起の形態変化から、シナプスの成熟が促進されたことが確認できた。さらに、hM3Dqのシグナルを誘導することにより、シナプス成熟に関与していることが知られているNeurexin-1の細胞内領域のセリンのリン酸化が誘導され、これはPKCの活性化によって引き起こされることを見出した。

研究成果

• [雑誌論文] PTPσ functions as a presynaptic receptor for the glypican-4/LRRTM4 complex and is essential for excitatory synaptic transmission. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ko JS, Pramanik G, Um JW, Shim JS, Lee D, Kim KH, Chung GY, Condomitti G, Kim HM, Kim H, de Wit J, Park KS, Tabuchi K, Ko J.
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci U S A. 巻: 112(6) 号: 6 ページ: 1874-1879
  • DOI: 10.1073/pnas.1410138112
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Enhanced synapse remodeling as a common phenotype in mouse models of autism. (2014)
  • 著者名/発表者名: Isshiki, M., Tanaka, S., Kuriu, T., Tabuchi, K., Takumi, T. and Okabe, S.
  • 雑誌名: Nat. Commun. 巻: 5 号: 1 ページ: 4742-4742
  • DOI: 10.1038/ncomms5742
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Calsyntenins function as synaptogenic adhesion molecules in concert with neurexins. (2014)
  • 著者名/発表者名: Um JW, Pramanik G, Ko JS, Song MY, Lee D, Kim H, Park KS, Sudhof TC, Tabuchi K, Ko J.
  • 雑誌名: Cell Rep 巻: 6(6) 号: 6 ページ: 1096-1109
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2014.02.010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neuroliginモデルマウスに見るシナプス成熟障害と自閉症との関係（総説） (2014)
  • 著者名/発表者名: 田渕克彦, 張文欣, Nur Farehan Mohamed Asgar, Gopal Pramanik
  • 雑誌名: 日本神経精神薬理学雑誌 巻: Vol.34 No.1 ページ: 1-4
• [雑誌論文] シナプスと自閉症（総説） (2014)
  • 著者名/発表者名: 田渕克彦
  • 雑誌名: 生体の科学 巻: Vol.65. No.1 ページ: 3-6
• [雑誌論文] Presynaptic neurexin-3 alternative splicing trans-synaptically controls postsynaptic AMPA receptor trafficking. (2013)
  • 著者名/発表者名: Aoto J, Martinelli DC, Malenka RC, Tabuchi K, Sudhof TC.
  • 雑誌名: Cell 巻: 154(1) 号: 1 ページ: 75-88
  • DOI: 10.1016/j.cell.2013.05.060
  • 査読あり
• [雑誌論文] ニューレグリン受容体（ERBB4）の異常と精神疾患（総説） (2013)
  • 著者名/発表者名: 田渕克彦
  • 雑誌名: 生体の科学 巻: Vol.64 No.5 ページ: 470-471
• [雑誌論文] Neuroligin-1 controls synaptic abundance of NMDA-type glutamate receptors through extracellular coupling (2013)
  • 著者名/発表者名: Fukazawa Y(他10名)
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA 巻: 110 号: 2 ページ: 725-730
  • DOI: 10.1073/pnas.1214718110
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of Neuroligin-3 R451C knock-in mice as models for autistic savant. (2012)
  • 著者名/発表者名: Deeba Noreen Baig, Toru Yanagawa, Katsuhiko Tabuchi
  • 雑誌名: Japanese Journal of Biological Psychiatry 巻: 23(4) ページ: 281-286
  • NAID: 130005395429
• [学会発表] Neuroligin-3変異マウスを用いた非症候群性自閉症におけるシナプス異常の研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 田渕克彦
  • 学会等名: 第92回日本生理学会
  • 発表場所: 神戸国際会議場（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-03-23
  • 招待講演
• [学会発表] Impairment in Synapse Maturation as a Cause of Autism. (2014)
  • 著者名/発表者名: Katsuhiko Tabuchi
  • 学会等名: International Conference on Emerging Trends in Life Sciences for Sustainable Development.
  • 発表場所: Forman Christian College, Lahore, Pakistan
  • 年月日: 2014-10-09
  • 招待講演
• [学会発表] Neuroliginモデルマウスに見る (2013)
  • 著者名/発表者名: 田渕克彦
  • 学会等名: 第55回脳の医学生物学研究会
  • 発表場所: 名古屋市立大学医学部（愛知県名古屋市）
  • 招待講演
• [学会発表] Synapse maturation and autism: The role of synapse adhesion molecules (2013)
  • 著者名/発表者名: 田渕 克彦
  • 学会等名: 第90回日本生理学会大会
  • 発表場所: タワーホール船堀（東京都）
  • 招待講演
• [学会発表] Synapse function and autism: The role of Neuroligins and Neurexins (2012)
  • 著者名/発表者名: Katsuhiko Tabuchi
  • 学会等名: 15th Annual Neuroscience Symposium The Korean Society for Brain and Neural Science
  • 発表場所: ソウル国立大学（韓国）
  • 招待講演
• [学会発表] Analysis of Neuroligin mouse models relevant to pathophysiology of autism. (2012)
  • 著者名/発表者名: 田渕 克彦
  • 学会等名: 第３４回日本生物学的精神医学会
  • 発表場所: 神戸国際会議場（兵庫県神戸市）
  • 招待講演
• [学会発表] Synapse maturation and autism: The role of Neuroligins and Neurexins (2012)
  • 著者名/発表者名: Katsuhiko Tabuchi
  • 学会等名: The 11th Biennial Meeting of the Asia Pacific Society for Neurochemistry
  • 発表場所: 神戸国際会議場（兵庫県神戸市）
  • 招待講演
• [備考] 信州大学医学部分子細胞生理学教室
  • URL: http://www.shinshu-u.ac.jp/faculty/medicine/chair/i-2seiri/ja/tabuchi.html
• [備考] 自然科学研究機構生理学研究所 田渕克彦
  • URL: http://www.nips.ac.jp/dcs/member_tabuchi.html