Ｒａｃ活性ポジティブフィードバックループのシナプス構造可塑性維持への関与

• 研究課題/領域番号: 24680036
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: 神経科学一般
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 実吉 岳郎 独立行政法人理化学研究所, 脳科学総合研究センター, 研究員 (00556201)
• 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: 27,560千円 (直接経費: 21,200千円、間接経費: 6,360千円); 2014年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円); 2013年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円); 2012年度: 15,210千円 (直接経費: 11,700千円、間接経費: 3,510千円)
• キーワード: シナプス / アクチン / スパイン / シナプス可塑性 / 長期増強 / アクチン細胞骨格 / Rac / CaMKII / 海馬 / 長期増強現象

研究成果の概要

本研究では長期増強過程におけるシナプスでのRac活性化の可視化に成功した。NMDA型グルタミン酸受容体およびCaMKII依存的な持続するRac 活性はスパインの構造維持に必須であった。Rac活性化因子TIAM1は、Rac活性化、シナプス伝達効率とスパイン形態維持の両面に必要であった。TIAM1とCaMKIIは刺激を受けたスパイン内でシグナル複合体を形成した。この複合体は、カルシウム、カルモデュリン依存的に形成されるが、刺激後長期にわたり維持された。この複合体内ではCaMKIIは活性化されており、TIAM1-CaMKIIがスパイン構造を長期間維持するメカニズムであることが考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] A Naturally Occurring Null Variant of the NMDA Type Glutamate Receptor NR3B Subunit Is a Risk Factor of Schizophrenia (2015)
  • 著者名/発表者名: Matsuno H, Ohi K, Hashimoto R, Yamamori H, Yasuda Y, Fujimoto M, Yano-Umeda S, Saneyoshi T, Takeda M, Hayashi Y
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 10(3) 号: 3 ページ: e0116319-e0116319
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0116319
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Structural and molecular remodeling of dendritic spine substructures during long-term potentiation. (2014)
  • 著者名/発表者名: Bosch M, Castro J, Saneyoshi T, Matsuno H, Sur M, Hayashi Y.
  • 雑誌名: Neuron 巻: 82(2) 号: 2 ページ: 444-59
  • DOI: 10.1016/j.neuron.2014.03.021
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Synapse reorganization-a new partnership revealed. (2014)
  • 著者名/発表者名: Saneyoshi T, Hayashi Y.
  • 雑誌名: EMBO J. 巻: 33(12) ページ: 1292-4
  • DOI: 10.1002/embj.201488619
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Synapse reorganization--a new partnership revealed. (2014)
  • 著者名/発表者名: Saneyoshi T, Hayashi Y.
  • 雑誌名: EMBO Journal 巻: In press
• [雑誌論文] The Ca^<2+> and Rho GTPase signaling pathways underlying activity-dependent actin remodeling at dendritic spines, (2012)
  • 著者名/発表者名: Saneyoshi T., Hayashi Y.
  • 雑誌名: Cytoskeleton 巻: 69(8) ページ: 545-554
  • 査読あり
• [学会発表] Conversion of a transient Ca2+ signaling into a persistent structural modification of dendritic spines by CaMKII/TIAM complex formation during synaptic plasticity. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takeo Saneyoshi
  • 学会等名: MDFLI 2015
  • 発表場所: 京都 国立京都国際会館
  • 年月日: 2015-01-26 – 2015-01-28
• [学会発表] Conversion of a transient Ca2+ signaling into a persistent structural modification of dendritic spines by CaMKII/TIAM complex formation during synaptic plasticity. (2014)
  • 著者名/発表者名: Takeo Saneyoshi, Hitomi Matsuno, Nathan Hedrick, Hideji Murakoshi, Ryohei Yasuda, and Yasunori Hayashi
  • 学会等名: SfN 2014
  • 発表場所: 米国 ワシントンDC
  • 年月日: 2014-11-15 – 2014-11-19
• [学会発表] Persistent Interaction Between CaMKII and TIAM1 during structural plasticity of single dendritic spines. (2014)
  • 著者名/発表者名: Takeo Saneyoshi
  • 学会等名: FENS 2014
  • 発表場所: イタリア ミラノ市
  • 年月日: 2014-07-05 – 2014-07-09
• [学会発表] Regulation of synapse structural plasticity using photoactivatable signaling proteins (2013)
  • 著者名/発表者名: Saneyoshi T., Hayashi Y.
  • 学会等名: Neuro2013
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] Persistent Interaction between CaMKII and TIAM1 during long-term potentiation (2013)
  • 著者名/発表者名: Saneyoshi T., Hayashi Y.
  • 学会等名: US-Japan Symposium on Neuronal plasticity
  • 発表場所: Seattle, USA