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シナプス前・後部の機能変化を担うシグナル動態の可視化

研究課題

研究課題/領域番号 25870895
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 神経生理学・神経科学一般
生理学一般
研究機関同志社大学

研究代表者

川口 真也  同志社大学, 高等研究教育機構, 准教授 (00378530)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2013年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワードシナプス / シナプス可塑性 / 小脳 / プルキンエ細胞 / 軸索 / 可視化 / 培養 / シナプス前部 / イメージング / 短期シナプス可塑性 / 軸索終末
研究成果の概要

蛍光タンパク質標識した培養プルキンエ細胞の軸索終末から直接パッチクランプ記録する方法を開発し、プルキンエ細胞の軸索終末は膨大な放出可能小胞プールを有し、個々の小胞の放出確率は低いことが分かった。また、プルキンエ細胞の軸索終末は膜興奮性が低いため、高頻度活動時の活動電位が負に調節され、その結果シナプス伝達が減弱するユニークなシナプス前部の可塑性メカニズムを明らかにした。
シナプス後部可塑性の可視化については、運動学習に寄与する抑制性シナプス増強に重要な役割を担うCaMKIIの活性をモニターするFRETプローブを作成し、可塑性発現と密接に連関したシグナル動態を可視化できるようにした。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Control of inhibitory synaptic outputs by low excitability of axon terminals revealed by direct recording.2015

    • 著者名/発表者名
      Kawaguchi SY, Sakaba T
    • 雑誌名

      Neuron

      巻: 85 号: 6 ページ: 1273-1288

    • DOI

      10.1016/j.neuron.2015.02.013

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Opposite regulation of sustained CaMKII activity by alpha and beta subunits impacts inhibitory synaptic plasticity.2014

    • 著者名/発表者名
      Nagasaki, N., Hirano, T. and Kawaguchi, S.
    • 雑誌名

      J. Physiol.

      巻: 592 号: 22 ページ: 4891-4909

    • DOI

      10.1113/jphysiol.2014.280230

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Regulation and functional roles of rebound potentiation at cerebellar stellate cell - Purkinje cell synapse2014

    • 著者名/発表者名
      Hirano, T. & Kawaguchi, S.
    • 雑誌名

      Frontiers in Cellular Neuroscience

      巻: 8 ページ: 1-8

    • DOI

      10.3389/fncel.2014.00042

    • NAID

      120005385884

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Long-term potentiation of inhibitory synaptic transmission onto cerebellar Purkinje neurons contributes to adaptation of vestibulo-ocular reflex2013

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, S., Kawaguchi, S. Shioi, G. & Hirano, T.
    • 雑誌名

      J. Neurosci.

      巻: 33 号: 43 ページ: 17209-17220

    • DOI

      10.1523/jneurosci.0793-13.2013

    • NAID

      120005342657

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Contribution of postsynaptic GluD2 to presynaptic R-type Ca2+ channel function, glutamate release and long-term potentiation at parallel fiber to Purkinje cell synapses2013

    • 著者名/発表者名
      Yamashita, M., Kawaguchi, S. & Hirano, T.
    • 雑誌名

      Cerebellum

      巻: 12 号: 5 ページ: 657-666

    • DOI

      10.1007/s12311-013-0474-y

    • NAID

      120005575262

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gating of long-term depression by Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase II through enhanced cGMP signalling in cerebellar Purkinje cells.2013

    • 著者名/発表者名
      S. Kawaguchi, T. Hirano
    • 雑誌名

      J. Physiol.

      巻: 591 号: 7 ページ: 1707-1730

    • DOI

      10.1113/jphysiol.2012.245787

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Ca2+ current facilitation underlies short-term facilitation at inhibitory synapses between Purkinje cells.2015

    • 著者名/発表者名
      F. Diaz, T. Sakaba, S. Kawaguchi
    • 学会等名
      日本生理学会
    • 発表場所
      神戸市
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Model prediction and experimental validation of mechanisms regulating synaptic plasticity in the cerebellum2014

    • 著者名/発表者名
      S. Kawaguchi
    • 学会等名
      日本生理学会
    • 発表場所
      鹿児島市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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