コリン作動性シナプスの構築・機能化・可塑性を制御する蛋白群の解析

• 研究課題/領域番号: 25290025
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 神経化学・神経薬理学
• 研究機関: 東京医科大学
• 研究代表者: 持田 澄子 東京医科大学, 医学部, 教授 (30096341)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円); 2017年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2016年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2015年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2014年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円); 2013年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
• キーワード: シナプス / コリン作動性神経 / 発火 / カルシウム / シナプス小胞 / アクフィブゾーン / カルシウム結合タンパク質 / タンパク分子 / タンパク質 / シナプス可塑性 / 神経科学 / 脳・神経 / 生体分子 / 生理学 / シグナル伝達 / アクテイブゾーン / ① 神経科学 / 蛋白質 / ミオシン / ダイナミン / シヌクレイン / カルシウム結合蛋白

研究成果の概要

強靭なコリン作動性シナプスを構築する培養上頸交感神経節細胞を用いて、1）プレシナプス構築と維持、2）構築されたシナプスの機能化、3）機能化したシナプスの時空間的活性化のメカニズムを解析し、コリン作動性シナプス構築・維持・強化・機能化を担い、シナプス活動に依存してダイナミックに変化するシナプス可塑性を担う蛋白分子の動態を明らかにすることを目的として研究を実施した結果、1）-3）を制御するものは、活動電位発火に伴って流入するCa2+、その濃度変化を感知して機能タンパク質を活性化するCa2+結合タンパク質群、流入するCa2+量を調節するCa2+チャネル制御タンパク質であることが確認された。

研究成果

• [国際共同研究] University of Reading(英国)
• [国際共同研究] University of Washington(米国)
• [国際共同研究] Reading 大学(英国)
• [国際共同研究] University Reading(英国)
• [雑誌論文] Presynaptic calcium channels (2018)
  • 著者名/発表者名: Sumiko Mochida
  • 雑誌名: Neurosci Res 巻: 127 ページ: 33-44
  • DOI: 10.1016/j.neures.2017.09.012
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Millisecond Ca²⁺ dynamics activate multiple protein cascades for synaptic vesicle control (2017)
  • 著者名/発表者名: Sumiko Mochida
  • 雑誌名: Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｊａｐａｎ Ａｃａｄｅｍｙ． Ｓｅｒ． Ｂ： Ｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｄ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ 巻: 93 号: 10 ページ: 802-820
  • DOI: 10.2183/pjab.93.050
  • NAID: 130006248971
  • ISSN: 0386-2208, 1349-2896
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] SAD-B Phosphorylation of CAST Controls Active Zone Vesicle Recycling for Synaptic Depression. (2016)
  • 著者名/発表者名: Mochida, S.*, Hida, Y., Tanifuji, S., Hagiwara, A., Hamada, S., Abe, M., Huan, M., Yasumura, M., Kitajima, I., Sakimura, K., Ohtsuka, T*.
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 16 号: 11 ページ: 2901-2913
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2016.08.020
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Neural activity selects myosin IIB and VI with a specific time window in distinct dynamin isoforms-mediated synaptic vesicle reuse pathways. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hayashida M, Tanifuji S, Ma H, Murakami N, Mochida S.
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience 巻: 10 号: 23 ページ: 8901-8913
  • DOI: 10.1523/jneurosci.5028-14.2015
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Synaptic vesicle glycoprotein 2A modulates vesicular release and calcium channel function at peripheral sympathetic synapses. (2015)
  • 著者名/発表者名: Vogl C, Tanifuji S, Danis B, Daniels V, Foerch P, Wolff C, Whalley BJ, Mochida S, Stephens GJ.
  • 雑誌名: Eur J Neurosci. 巻: 41(4) 号: 4 ページ: 398-409
  • DOI: 10.1111/ejn.12799
  • 査読あり
• [雑誌論文] Kinetic organization of Ca2+ signals that regulate synaptic release efficacy in sympathetic neurons (2014)
  • 著者名/発表者名: Mori M, Tanifuji S, Mochida S.
  • 雑誌名: Mol. Pharmacol. 巻: 86(3) 号: 3 ページ: 297-305
  • DOI: 10.1124/mol.114.094029
  • 査読あり
• [雑誌論文] Exogenous alpha-synuclein decreases raft-partitioning of Cav2.2 channels inducing dopamine release (2014)
  • 著者名/発表者名: Ronzitti G, Bucci G, Leo D, Sotnikova T, Mus L, Thalhammer A, Cingolani L, Mochida S, Gainetdinov R, Stephens G, Chieregatti E.
  • 雑誌名: J Neurosci. 巻: 34(32) 号: 32 ページ: 10603-15
  • DOI: 10.1523/jneurosci.0608-14.2014
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamin soforms decode action potential firing for synaptic vesicle recycling. (2013)
  • 著者名/発表者名: Tanifuji S, Funakoshi-Tago M, Ueda F, Kasahara T, Mochida S.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 288(26) 号: 26 ページ: 19050-59
  • DOI: 10.1074/jbc.m112.445874
  • 査読あり
• [雑誌論文] アセチルコリン放出を担う培養交感神経終末Ca2+チャネルの解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 森倫範、谷藤章太、小西眞人、持田澄子
  • 雑誌名: 東京医科大学雑誌 巻: 71 (3) ページ: 268-75
  • NAID: 10031194073
  • 査読あり
• [学会発表] Neuronal activity-dependent millisecond Ca2+ dynamics activate multiple proteins for synaptic vesicle control (2018)
  • 著者名/発表者名: Sumiko Mochida
  • 学会等名: 第95回 日本生理学会大会
• [学会発表] Synaptotagmin isoforms-mediated readily releasable pool recovery in distinct dynamin isoform-dependent synaptic vesicle recycling (2018)
  • 著者名/発表者名: Shota Tanifuji and Sumiko Mochida
  • 学会等名: 第95回 日本生理学会大会
• [学会発表] The readily releasable synaptic vesicle pool in cultured superior cervical ganglion neurons (2018)
  • 著者名/発表者名: Michinori Mori, Kokuba Hiroko and Sumiko Mochida
  • 学会等名: 第95回 日本生理学会大会
• [学会発表] Neurotransmitter release efficacy controlled by neuronal activity-dependent millisecond Ca2+ dynamics (2018)
  • 著者名/発表者名: Sumiko Mochida
  • 学会等名: 第95回 日本生理学会大会
• [学会発表] Neuronal activity-dependent millisecond Ca2+ dynamics activate multiple protein cascades for synaptic vesicle control (2018)
  • 著者名/発表者名: Sumiko Mochida
  • 学会等名: WCP2018
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 神経伝達物質放出制御解析の軌跡をたどる (2018)
  • 著者名/発表者名: 持田澄子
  • 学会等名: 第41回 日本神経科学学会大会
  • 招待講演
• [学会発表] Action potential induced millisecond Ca2+ dynamics activate multiple protein cascades for synaptic vesicle control (2018)
  • 著者名/発表者名: Sumiko Mochida
  • 学会等名: 'From Brain and Nanodomain' symposium
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Synaptic vesicle recycling mediated by synaptotagmin-1 and 2 in sympathetic neurons. (2017)
  • 著者名/発表者名: Shota Tanifuji and Sumiko Mochida.
  • 学会等名: 第94回 日本生理学会大会、一般演題
  • 発表場所: 浜松
  • 年月日: 2017-03-30
• [学会発表] Constitutive and Ca2+-dependent fine-tuning of the active zone Ca2+ channels. (2017)
  • 著者名/発表者名: Sumiko Mochida
  • 学会等名: 第94回 日本生理学会大会、シンポジウム「Diversification of Ca2+ tuning mechanism of ion channels and its pathophysiological role」
  • 発表場所: 浜松
  • 年月日: 2017-03-28
  • 招待講演
• [学会発表] Functional study of presynaptic calcium channels (2017)
  • 著者名/発表者名: Sumiko Mochida
  • 学会等名: Catterall reunion
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] CaV2.2 (N-type) voltage-gated calcium channels are activated by SUMO-1 protein (2017)
  • 著者名/発表者名: Vasco C. Silveirinha, Hong Lin, Shota Tanifuji, Sumiko Mochida, Graeme S. Cottrell, Helena Cimarosti and Gary J. Stephens
  • 学会等名: 37th SEF National Meeting with guest society: the British Pharmacological Society
  • 国際学会
• [学会発表] 神経活動に依存したダイナミン・ミオシン活性化とエンドサイトーシス・小胞移送 (2017)
  • 著者名/発表者名: 持田澄子
  • 学会等名: 2017年度生命科学系学会合同年次大会
  • 招待講演
• [学会発表] Synaptic vesicle recycling mediated by synaptotagmin-1 and 2 in sympathetic neurons (2017)
  • 著者名/発表者名: Shota Tanifuji and Sumiko Mochida
  • 学会等名: 第40回 日本神経科学学会大会
  • 招待講演
• [学会発表] Active Zone Vesicle Recycling (2016)
  • 著者名/発表者名: Sumiko Mochida
  • 学会等名: JSPS Core-to-Core Program & OIST Joint Symposium
  • 発表場所: 沖縄
  • 年月日: 2016-09-27
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] SAD-B Phosphorylation of CAST Controls Active Zone Vesicle Recycling for Synaptic Depression (2016)
  • 著者名/発表者名: Sumiko Mochida
  • 学会等名: Gordon Research Conference “Synaptic transmission”
  • 発表場所: Watervill Valley、ＵＳＡ
  • 年月日: 2016-08-15
  • 国際学会
• [学会発表] Phosphorylation of an active zone protein controls short-term plasticity. (2016)
  • 著者名/発表者名: Sumiko Mochida
  • 学会等名: 第39回 日本神経科学大会 Nuero2016、シンポジウム「Novel mechanisms of the vesicular recycling in the presynaptic terminals」
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-07-22
  • 招待講演
• [学会発表] Myosin II and VI derives distinct firing-dependent and dinamin-mediated synaptic vesicle recycling. (2016)
  • 著者名/発表者名: Shota Tanifuji, Michikata Hayashida, and Sumiko Mochida
  • 学会等名: 第39回 日本神経科学学会大会 Nuero2016、一般演題
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-07-21
• [学会発表] Neural activity sets endocytic and motor proteins for synaptic vesicle recycles. (2015)
  • 著者名/発表者名: Sumiko Mochida
  • 学会等名: FAOPS 2015
  • 発表場所: Bangkok
  • 年月日: 2015-11-23
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] シナプス小胞蛋白SV2Aによる神経伝達物質放出の調節 (2015)
  • 著者名/発表者名: 谷藤章太、持田澄子
  • 学会等名: 第176回東京医科大学医学会総会 (奨励賞受賞講演）
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-11-07
  • 招待講演
• [学会発表] Neural activity sets endocytic and motor proteins for synaptic vesicle resupply (2015)
  • 著者名/発表者名: Sumiko Mochida
  • 学会等名: 第38回 日本神経科学大会 Nuero2015 シンポジウム「プレシナプス機能解明への最前線」
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-07-30
  • 招待講演
• [学会発表] シナプス小胞蛋白SV2Aによる神経伝達物質放出の調節 (2015)
  • 著者名/発表者名: 谷藤章太、持田澄子
  • 学会等名: 第175回東京医科大学医学会総会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-06-06
• [学会発表] シナプス前終末でのミオシンIIB とVIの小胞輸送 (2015)
  • 著者名/発表者名: 林田迪剛、谷藤章太、持田澄子
  • 学会等名: 第175回東京医科大学医学会総会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-06-06
• [学会発表] Physiological approaches to study presynaptic motor proteins in vesicle use pathways. (2015)
  • 著者名/発表者名: Sumiko Mochida
  • 学会等名: 第92回日本生理学会日韓合同シンポジウムMorphological and physiological approaches to synaptic transmission
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-03-22
  • 招待講演
• [学会発表] Dynamin isoforms decode action potential firing for synaptic vesicle recycling in sympathetic neurons. (2015)
  • 著者名/発表者名: Shota Tanifuji, Michikata Hayashida, and Sumiko Mochida.
  • 学会等名: 第92回日本生理学会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-03-21
• [学会発表] Kinetic organization of Ca2+ signals that regulate synaptic release efficacy. (2015)
  • 著者名/発表者名: Michinori Mori, Shota Tanifuji and Sumiko Mochida
  • 学会等名: 第92回日本生理学会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-03-21
• [学会発表] シナプス前終末でのミオシンIIB とVIの小胞輸送 (2014)
  • 著者名/発表者名: 林田迪剛、谷藤章太、持田澄子
  • 学会等名: 第174回東京医科大学医学会総会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-11-01
• [学会発表] 活動電位発火パターンを解読するダイナミンアイソフォームのシナプス小胞リサイクル活性化の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 谷藤章太、持田澄子
  • 学会等名: 第174回東京医科大学医学会総会 （奨励賞受賞講演）
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-11-01
  • 招待講演
• [学会発表] Synaptic vesicle glycoprotein 2A modulates vesicular release at sympathetic synapses. (2014)
  • 著者名/発表者名: Shota Tanifuji, Christian Vogl, Gary J, Sumiko Mochida
  • 学会等名: Neuro 2014 (第38回日本神経科学学会大会)
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-09-12
• [学会発表] Myosins IIB and V mediate different pathways of synaptic vesicle replenishment (2014)
  • 著者名/発表者名: Michikata Hayashida, Shota Tanufuji and Sumiko Mochida
  • 学会等名: Godon Research Conference
  • 発表場所: Waterville Valley
  • 年月日: 2014-08-05
• [学会発表] Myosins mobilize synaptic vesicles at presynaptic nerve terminals (2014)
  • 著者名/発表者名: Michikata Hayashida, Shota Tanufuji and Sumiko Mochida
  • 学会等名: FENS 2014
  • 発表場所: Milano
  • 年月日: 2014-07-07
• [学会発表] 活動電位発火に伴うCa2+ 経時変化によるシナプス小胞放出効率制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 森 倫範、谷藤章太、持田澄子
  • 学会等名: 第173回東京医科大学医学会総会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-06-07
• [学会発表] 活動電位発火パターンを解読するダイナミンアイソフォームのシナプス小胞リサイクル活性化の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 谷藤章太、持田澄子
  • 学会等名: 第173回東京医科大学医学会総会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-06-07
• [学会発表] CAST phosphorylation mediates short-term synaptic depression.
  • 著者名/発表者名: Toshihisa Ohtsuka、Yamato Hida, Huan Ma, Shota Tanifuiji, Isao KItajima, Sumiko Mochida
  • 学会等名: 第36回日本神経科学学会大会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] Myosin IIB regulates synaptic vesicle trafficking at a cholinergic nerve terminal.
  • 著者名/発表者名: Michikata Hayashida, Shota Tanufuji and Sumiko Mochida.
  • 学会等名: Neuro2013
  • 発表場所: San Diego
• [学会発表] Temporal and special change in residual Ca2+ regulates synaptic vesicle recycling and presynaptic short-term plasticity.
  • 著者名/発表者名: Michinori Mori, Shota Tanifuji and Sumiko Mochida
  • 学会等名: Neuro2013
  • 発表場所: San Diego
• [学会発表] Dynamin isoforms decode action potential firing for synaptic vesicle recycling in sympathetic neurons.
  • 著者名/発表者名: Shota Tanifuji and Sumiko Mochida
  • 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] Temporal Ca2+ regulation of synaptic vesicle release efficacy following action potential firing at the release site
  • 著者名/発表者名: Michinori Mori, Shota Tanifuji and Sumiko Mochida
  • 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] Myosin IIB and VI regulates synaptic vesicle trafficking at presynaptic terminals.
  • 著者名/発表者名: Michikata Hayashida, Shota Tanifuji and Sumiko Mochida
  • 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] Inhibition of synaptic transmission and G protein modulation by synthetic CaV2.2 channel peptide.
  • 著者名/発表者名: Sumiko Mochida
  • 学会等名: 第87回日本薬理学会年会シンポジウム
  • 発表場所: 仙台
  • 招待講演
• [図書] Overview: Presynaptic terminal proteins orchestrate stepwise synaptic vesicle phases. In Presynaptic Terminals (S. Mochida, Eds.). (2015)
  • 著者名/発表者名: Sumiko Mochida
  • 出版者: Springer
• [図書] Regulation of active zone Ca2+ channels. In Presynaptic Terminals (S. Mochida, Eds.). (2015)
  • 著者名/発表者名: Karina Leal and Sumiko Mochida
  • 出版者: Springer
• [図書] Dynamin is a key molecule to decode action potential firing. In Presynaptic Terminals (S. Mochida, Eds.). (2015)
  • 著者名/発表者名: Shota Tanifuji and Sumiko Mochida
  • 出版者: Springer
• [図書] 「カンデル神経科学」（翻訳） 第12章 伝達物質放出 (2014)
  • 著者名/発表者名: 持田澄子
  • 出版者: メデイカルサイエンスインターナショナル社出版
• [図書] Overview: Spatial and temporal regulation of presynaptic calcium channels. In the Modulation of Presynaptic Calcium Channels (S. Gray & S. Mochida, Eds.) (2013)
  • 著者名/発表者名: Sumiko Mochida.
  • 出版者: Springer
• [図書] Use of synthetic Ca2+ channel peptides to study presynaptic function. In the Modulation of Presynaptic Calcium Channels (S. Gray & S. Mochida, Eds.). (2013)
  • 著者名/発表者名: Giovanna Bucci, Sumiko Mochida and Gary J. Stephens.
  • 出版者: Springer
• [備考] JSPS Joint Research Project
  • URL: http://www.jsps.org/case_studies/2014/04/dr-gary-stephens-reading-university.html
• [備考] JSPS Fellowship Award
• [備考] Staff Profile:Professor Gary Stephens
  • URL: https://www.reading.ac.uk/pharmacy/about/staff/g-j-stephens.aspx
• [備考] 東京医科大学細胞生理学講座publication
  • URL: http://www.tokyo-med.ac.jp/physiol/pub2010.html
• [備考] 東京医科大学細胞生理学講座member
  • URL: http://www.tokyo-med.ac.jp/physiol/mochida3.html