シナプス前終末構築の分子機構

• 研究課題/領域番号: 25293057
• 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: 薬理学一般
• 研究機関: 富山大学
• 研究代表者: 吉田 知之 富山大学, 大学院医学薬学研究部(医学), 准教授 (90372367)
• 連携研究者: 植村 健 信州大学, 医学部, 准教授 (00372368)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円); 2016年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2015年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2014年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2013年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
• キーワード: シナプス形成 / シナプスオーガナイザー / シナプス前終末 / シナプス小胞 / アクティブゾーン

研究成果の概要

中枢シナプス形成を誘導する細胞接着分子群（シナプスオーガナイザー）の活性化によって形成されるシナプス前終末の分化誘導タンパク複合体の構成因子の網羅的解析から、およそ10種の新規分子を同定した。また、シナプス前終末構造を分化誘導するシナプスオーガナイザー複合体（IL1RAPL1・PTPδ, IL-1RAcP・PTPδおよびSlitrk2・PTPδ複合体）のX線結晶構造解析及びシナプスオーガナイザー変異体の機能解析からシナプス前終末構築におけるシナプスオーガナイザーの構造・機能相関を原子レベルで明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Novel role of serine racemase in antiapoptosis and metabolism. (2017)
  • 著者名/発表者名: Talukdar, G., Inoue, R., Yoshida, T., Ishimoto, T., Yaku, K., Nakagawa, T., Mori, H.
  • 雑誌名: BBA - General Subjects 巻: 1861 号: 1 ページ: 3378-3387
  • DOI: 10.1016/j.bbagen.2016.08.020
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Neuritin Mediates Activity-Dependent Axonal Branch Formation in Part via FGF Signaling. (2016)
  • 著者名/発表者名: Shimada T, Yoshida T, Yamagata K.
  • 雑誌名: The Journal of Neuroscience 巻: 36 号: 16 ページ: 4534-4548
  • DOI: 10.1523/jneurosci.1715-15.2016
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Structure of Slitrk2-PTPδ complex reveals mechanisms for splicing-dependent trans-synaptic adhesion (2015)
  • 著者名/発表者名: Yamagata A., Sato, Y., Goto-Ito, S., Uemura, T., Maeda, A., Shiroshima, T., Yoshida, T., Fukai , S.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 5 号: 1 ページ: 9686-9686
  • DOI: 10.1038/srep09686
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Mechanisms of splicing-dependent trans-synaptic adhesion by PTPδ-IL1RAPL1/IL-1RAcP for synaptic differentiation (2015)
  • 著者名/発表者名: Yamagata A., Yoshida, T., Sato, Y., Goto-Ito, S., Uemura, T., Maeda, A., Shiroshima, T., Iwasawa-Okamoto, S., Mori, H., Mishina, M., Fukai , S.
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 6 号: 1 ページ: 6926-6926
  • DOI: 10.1038/ncomms7926
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Is D-aspartate produced by glutamic-oxaloacetic transaminase -1 like 1(Got1l1), a putative aspartate racemase? (2015)
  • 著者名/発表者名: Tanaka-Hayashi A, Hayashi S, Inoue R, Ito T, Konno K, Yoshida T, Watanabe M, Yoshimura T, Mori H
  • 雑誌名: Amino Acids 巻: 47 号: 1 ページ: 79-86
  • DOI: 10.1007/s00726-014-1847-3
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] IL1RAPL1欠損マウスの表現型解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 安村美里, 吉田知之, 三品昌美
  • 雑誌名: 日本薬理学雑誌 巻: 145 ページ: 187-192
  • NAID: 130005061554
• [雑誌論文] IL1RAPL1 knockout mice show learning deficiency, memory decline, hyperactivity and reduced anxiety-like behaviours. (2014)
  • 著者名/発表者名: Misato Yasumura, Tomoyuki Yoshida, Maya Yamazaki, Manabu Abe, Rie Natsume, Kouta Kanno, Takeshi Uemura, Keizo Takao, Kenji Sakimura, Takefumi Kikusui, Tsuyoshi Miyakawa, Masayoshi Mishina
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 4: 6613 号: 1 ページ: 6613-6613
  • DOI: 10.1038/srep06613
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A590T mutation in KCNQ1 C-terminal helix D decreases IKs channel trafficking and function but not Yotiao interaction. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kinoshita K, Komatsu T, Nishide K, Hata Y, Hisajima N, Takahashi H, Kimoto K, Aonuma K, Tushima E, Tabata T, Yoshida T, Mori H, Nishida K, Yamaguchi Y, Ichida F, Fukurotani K, Inoue H, Nishida N.
  • 雑誌名: J Mol Cell Cardiol 巻: 72 ページ: 273-280
  • DOI: 10.1016/j.yjmcc.2014.03.019
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] IL1RAPL1 associated with mental retardation and autism regulates the formation and stabilization of glutamatergic synapses of cortical neurons through RhoA signaling pathway (2013)
  • 著者名/発表者名: Takashi Hayashi, Tomoyuki Yoshida, Moonjin Ra, Ryo Taguchi and Masayoshi Mishina
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 8 号: 6 ページ: e66254-e66254
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0066254
  • 査読あり
• [学会発表] NeuritinはFGFシグナルを活性化することで海馬顆粒細胞の軸索分枝形成を誘導する (2016)
  • 著者名/発表者名: 島田 忠之, 吉田 知之, 山形 要人
  • 学会等名: 第121回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • 発表場所: ビッグパレットふくしま、福島
  • 年月日: 2016-03-28
• [学会発表] Impairment of extinction of auditory fear memory in Syntenin-1 knockout mice (2016)
  • 著者名/発表者名: 1) Gourango Talukdar, Ran Inoue, Tomoyuki Yoshida, Hisashi Mori.
  • 学会等名: 第39回日本神経科学大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜, 横浜
  • 国際学会
• [学会発表] The elucidation of the physiological function of CLAC-P/collagen XXV in neuromuscular development (2016)
  • 著者名/発表者名: 2) Haruka Munezane, Hiroaki Oizumi, Tomoyuki Yoshida, Tomoko Wakabayashi, Takeshi Iwatsubo.
  • 学会等名: 7th NIPS International Symposium “Decoding Synapses”
  • 発表場所: 生理学研究所, 岡崎
  • 国際学会
• [学会発表] The identification of the interactor of CLAC-P/Collagentyp XXV in motor nerve innervation of skeletal muscle (2016)
  • 著者名/発表者名: 3) Haruka Munezane, Hiroaki Oizumi, Tomoyuki Yoshida, Tomoko Wakabayashi, Takeshi Iwatsubo.
  • 学会等名: Society For Neuroscience
  • 発表場所: San Diego
  • 国際学会
• [学会発表] Slitrkファミリータンパク質とIIa型受容体タンパク質チロシン脱リン酸化酵素がスプライスインサートに依存して相互作用するメカニズム (2015)
  • 著者名/発表者名: 山形敦史, 佐藤祐介, 伊藤桜子, 植村健, 吉田知之, 深井周也.
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会 ワークショップ
  • 発表場所: 神戸国際会議場, 神戸
  • 年月日: 2015-12-03
• [学会発表] 運動ニューロンの標的骨格筋への投射にCLAC-P/Collagen type XXVが果たす分子メカニズムの解明 (2015)
  • 著者名/発表者名: 宗実悠佳, 大泉寛明, 吉田知之, 若林朋子, 岩坪威.
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸国際会議場, 神戸
  • 年月日: 2015-12-02
• [学会発表] 小脳シナプス形成を制御するGluD2-Cbln1-neurexin接着分子複合体の構造基盤 (2015)
  • 著者名/発表者名: 植村健, 佐藤祐介, 山形敦史, 吉田知之, 後藤桜子, 前田亜沙美, 城島知子, 田渕克彦, 三品昌美, 深井周也.
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会 ワークショップ
  • 発表場所: 神戸国際会議場, 神戸
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] IIa型受容体チロシンフォスファターゼδとインターロイキン1受容体タイプのシナプスオーガナイザー間の選択的スプライシング依存的相互作用制御の構造基盤 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山形敦史, 吉田知之, 佐藤祐介, 伊藤桜子, 植村健, 森寿, 三品昌美, 深井周也.
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会 ワークショップ
  • 発表場所: 神戸国際会議場, 神戸
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] ミニエクソンペプチド選択によるシナプスオーガナイザー機能の調節 (2015)
  • 著者名/発表者名: 吉田知之
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会 ワークショップ
  • 発表場所: 神戸国際会議場, 神戸
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] Interleukin-1 receptor family proteins function as neuronal synapse organizers (2015)
  • 著者名/発表者名: Tomoyuki Yoshida
  • 学会等名: 第58回日本神経化学会年会 APSN/JSN Joint Symposium
  • 発表場所: 大宮ソニックシティ,大宮
  • 年月日: 2015-09-12
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Slitrk2 によるPTPδのスプライシング依存的認識機構の構造基盤 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山形敦史, 佐藤祐介, 伊藤桜子, 植村健, 前田亜沙美, 城島知子, 吉田知之, 深井周也.
  • 学会等名: 第38回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場, 神戸
  • 年月日: 2015-07-31
• [学会発表] シナプス形成を司るIL1RAPL1-PTPδ複合体の構造基盤 (2015)
  • 著者名/発表者名: 吉田知之, 山形敦史, 佐藤祐介, 伊藤桜子, 植村健, 前田亜沙美, 城島知子, 岡本志穂, 森寿, 三品昌美, 深井周也
  • 学会等名: 第38回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場, 神戸
  • 年月日: 2015-07-31
• [学会発表] 小脳シナプス形成を担うGluRδ2-Cbln1-Neurexin複合体の構造生物学的解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 植村健, 佐藤祐介, 山形敦史, 吉田知之, 後藤桜子, 田渕克彦, 三品昌美, 深井周也.
  • 学会等名: 第38回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場, 神戸
  • 年月日: 2015-07-31
• [学会発表] Intrinsic role of serine racemase in apoptosis and metabolism (2015)
  • 著者名/発表者名: Gourango Talukdar, Ran Inoue, Tomoyuki Yoshida, Tetsuya Ishimoto, Takashi Nakagawa, Hisashi Mori.
  • 学会等名: 第38回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場, 神戸
  • 年月日: 2015-07-30
• [学会発表] PTPδスプライスバリアントのシナプス形成における機能解析と脳部位別発現解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 畦地健司, 吉田知之, 岡本志穂, 森寿.
  • 学会等名: 第33回日本生化学会北陸支部大会
  • 発表場所: 富山大学杉谷キャンパス, 富山
  • 年月日: 2015-05-23
• [学会発表] アルツハイマー病脳老人斑構成成分CLAC-Pの中枢神経系における生理機能の解明 (2014)
  • 著者名/発表者名: 宗実悠佳, 若林朋子, 吉田知之, 岩坪威
  • 学会等名: 第33回日本認知症学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、横浜
  • 年月日: 2014-11-30
• [学会発表] インターロイキン-1受容体ファミリータンパク質による中枢シナプス形成の調節 (2014)
  • 著者名/発表者名: 吉田知之, 城島知子, 山崎真弥, 阿部学, 山形敦史, 深井周也, 森寿, 崎村建司, 岩倉洋一郎, 三品昌美
  • 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、横浜
  • 年月日: 2014-11-26
  • 招待講演
• [学会発表] インターロイキン-１受容体ファミリー分子群による中枢シナプス形成の調節 (2014)
  • 著者名/発表者名: 吉田知之
  • 学会等名: 生理学研究所研究会「グリア細胞機能から迫る脳機能解明」
  • 発表場所: 生理学研究所、岡崎
  • 年月日: 2014-10-24
  • 招待講演
• [学会発表] Got1l1 ノックアウトマウスの解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 林-田中亜由美, 井上蘭, 吉田知之, 林修平, 伊藤智和, 吉村徹, 森寿
  • 学会等名: 第87回日本生化学会
  • 発表場所: 国立京都国際会館、京都府
  • 年月日: 2014-10-18
• [学会発表] NeuritinはFGFシグナルを介して、神経活動依存的な軸索分枝形成を誘導する (2014)
  • 著者名/発表者名: 島田忠之, 吉田知之,山形要人
  • 学会等名: 第37回日本神経科学大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、横浜
  • 年月日: 2014-09-11
• [学会発表] IL-1受容体共通サブユニットIL-1RAcPは中枢シナプス形成を担うシナプスオーガナイザーとして機能する (2014)
  • 著者名/発表者名: 吉田知之, 森寿, 三品昌美
  • 学会等名: 日本生化学会北陸支部 第32回大会
  • 発表場所: 富山大学杉谷キャンパス、富山
  • 年月日: 2014-05-24
• [学会発表] 精神疾患原因遺伝子IL1RAPL1による下流RhoAシグナル系を介したグルタミン酸作動性シナプス制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 林崇、吉田知之、三品昌美
  • 学会等名: 第36回日本神経科学大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館、京都府
• [学会発表] Neuritinは海馬顆粒細胞における神経活動依存的な軸索分枝の形成を誘導する (2013)
  • 著者名/発表者名: 島田忠之、吉田知之、山形要人
  • 学会等名: 第36回日本神経科学大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館、京都府
• [学会発表] IL1RAPL1欠損マウスの行動学的解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 安村美里、吉田知之、高雄啓三、山崎真弥、阿部学、植村健、宮川剛、崎村建司、 三品昌美
  • 学会等名: 第36回日本神経科学大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館、京都府
• [学会発表] D-アスパラギン酸合成酵素とされる哺乳動物GOT1L1の酵素活性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 林修平、伊藤智和、邊見久、田中亜由美、吉田知之、森寿、吉村徹
  • 学会等名: 第9回D-アミノ酸研究会学術講演会
  • 発表場所: 関西大学千里山キャンパス、大阪府
• [図書] 「分子脳科学」22章「神経回路網形成とシナプス形成」 (2015)
  • 著者名/発表者名: 吉田知之
  • 総ページ数: 11
  • 出版者: 化学同人
• [図書] 実験医学増刊 構造生命科学で何がわかるのか, 何ができるのか 「シナプス形成を誘導する膜受容体の機能と構造」 (2014)
  • 著者名/発表者名: 深井周也, 植村健, 吉田知之
  • 総ページ数: 6
  • 出版者: 羊土社
• [図書] Cortical Development (2013)
  • 著者名/発表者名: Masayoshi Mishina, Tomoyuki Yoshida, Misato Yasumura, Takeshi Uemura
  • 総ページ数: 19
  • 出版者: Springer
• [備考] 研究室ホームページ
  • URL: http://www.med.u-toyama.ac.jp/molneurosci/index.html