新規分泌性C1qファミリー分子による機能的シナプス回路形成および記憶学習制御

• 研究課題/領域番号: 26293042
• 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: 生理学一般
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 掛川 渉 慶應義塾大学, 医学部, 准教授 (70383718)
• 研究分担者: 鈴木 邦道 慶應義塾大学, 医学部, 研究員 (10713703) ; 竹尾 ゆかり 慶應義塾大学, 医学部, 研究員 (90624320)
• 連携研究者: 柚﨑 通介 慶應義塾大学, 医学部, 教授 (40365226) ; 三浦 会里子 慶應義塾大学, 医学部, 研究員 (10571169)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 16,250千円 (直接経費: 12,500千円、間接経費: 3,750千円); 2016年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円); 2015年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円); 2014年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
• キーワード: シナプス / 小脳 / 運動記憶 / プルキンエ細胞 / 精神神経疾患 / 補体 / C1qファミリー / 記憶・学習 / シグナル伝達 / 神経科学

研究成果の概要

神経細胞どうしをつなぐ「シナプス」の形態および機能を制御する分子機構の解明は、「記憶」の形成過程を理解する上で重要である。本研究において、私たちは補体C1qの機能ドメインを有する新規C1qファミリー分子群が、小脳や海馬の興奮性シナプスを動的に制御していることを明らかにした (Elegheert, Kakegawa et al., Science, ’16; Matsuda et al., Neuron, ’16; Kakegawa et al., Neuron, ’15)。そのため、本成果は記憶を担う中枢シナプスの普遍的かつ新しい形成・動作原理を理解するうえで有益な情報を提供しうる。

研究成果

• [国際共同研究] University of Oxford/University of Cambridge(英国)
• [国際共同研究] Vanderbilt University(米国)
• [国際共同研究] Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｏｘｆｏｒｄ(英国)
• [雑誌論文] Chemical labelling for visualizing native AMPA receptors in live neurons. (2017)
  • 著者名/発表者名: Wakayama, S., Kiyonaka, S., Arai, I., Kakegawa, W., Matsuda, S., Ibata, K., Nemoto, Y.L., Kusumi, A., Yuzaki, M., Hamachi, I.
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 8 号: 1 ページ: 14850-14850
  • DOI: 10.1038/ncomms14850
  • NAID: 120006600363
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Structural basis for integration of GluD receptors within synaptic organizer complexes. (2016)
  • 著者名/発表者名: Elegheert, J., Kakegawa, W., Clay, E. J., Shanks, N., Behiels, E., Matsuda, K., Kohda, K., Miura, E., Rossmann, M., Mitakidis, N., Motohashi, J., Chang, T. V., Siebold, C., Greger, H. I., Nakagawa, T., K., Yuzaki, M., Aricescu, R.A.
  • 雑誌名: Science 巻: 353 号: 6296 ページ: 295-299
  • DOI: 10.1126/science.aae0104
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Current Topics：シナプスに架かる記憶への架け橋：Neurexin-Cbln1-GluD2三者複合体構造. (2016)
  • 著者名/発表者名: 掛川 渉, 柚﨑通介
  • 雑誌名: 実験医学 (羊土社) 巻: 34 ページ: 3181-3184
• [雑誌論文] Trans-synaptic modulation of kainate receptor functions by C1q-like proteins. (2016)
  • 著者名/発表者名: Matsuda K, Budisantoso T, Mitakidis N, Sugaya Y, Miura E, Kakegawa W, Yamasaki M, Konno K, Uchigashima M, Abe M, Watanabe I, Kano M, Watanabe M, Sakimura K, Aricescu AR, Yuzaki M.
  • 雑誌名: Neuron 巻: in press 号: 4 ページ: 752-767
  • DOI: 10.1016/j.neuron.2016.04.001
  • 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] 「補体ファミリー分子」とシナプス形成・維持. (2016)
  • 著者名/発表者名: 掛川 渉, 松田恵子, 柚﨑通介
  • 雑誌名: Annual Review神経2016 （中外医学社） 巻: - ページ: 35-43
• [雑誌論文] Trans-synaptic modulation of kainite receptor functions by C1q-like proteins. (2016)
  • 著者名/発表者名: Matsuda, K., Budisantoso, T., Mitakidis, N., Sugaya, Y., Miura, E., Kakegawa, W., Yamasaki, M., Konno K., Uchigashima, M., Abe, M., Watanabe, I., Kano, M., Watanabe, M., Sakimura, K., Aricescu, R.A., Yuzaki, M.
  • 雑誌名: Neuron 巻: -
  • 査読あり
• [雑誌論文] 「補体ファミリー分子」とシナプス形成・維持. (2016)
  • 著者名/発表者名: 掛川 渉, 松田恵子, 柚﨑通介
  • 雑誌名: Annual Review神経2016 (中外医学社) 巻: - ページ: 35-43
• [雑誌論文] RORalpha regulates multiple aspects of dendrite development in cerebellar Purkinje cells in vivo. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takeo, Y.H., Kakegawa, W., Miura, E., Yuzaki, M.
  • 雑誌名: The Journal of Neuroscience 巻: 35 号: 36 ページ: 12518-12534
  • DOI: 10.1523/jneurosci.0075-15.2015
  • 査読あり
• [雑誌論文] 「強きをたすけ弱きをくじく」－シナプス刈り込みを担う新規C1ql1シグナリング. (2015)
  • 著者名/発表者名: 掛川 渉, 柚﨑通介
  • 雑誌名: 実験医学 （羊土社） 巻: 33 ページ: 1777-1780
• [雑誌論文] GRAPHIC HOT PRESS－C1ql1: 脳内シナプスの形態と機能を制御する新しい分子. (2015)
  • 著者名/発表者名: 掛川 渉, 柚﨑通介
  • 雑誌名: 細胞工学 (学研メディカル秀潤社) 巻: 34 ページ: 692-693
• [雑誌論文] Anterograde C1ql1 signaling is required in order to determine and maintain a single-winner climbing fiber in the mouse cerebellum. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kakegawa W, Mitakidis N, Miura E, Abe M, Matsuda K, Takeo YH, Kohda K, Motohashi J, Takahashi A, Nagao S, Muramatsu SI, Watanabe M, Sakimura K, Aricescu AR, Yuzaki M
  • 雑誌名: Neuron 巻: 85 号: 2 ページ: 316-329
  • DOI: 10.1016/j.neuron.2014.12.020
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 記憶・学習をささえる脳内D-アミノ酸の機能. (2015)
  • 著者名/発表者名: 掛川 渉
  • 雑誌名: D-アミノ酸学会誌 巻: 3 ページ: 316-329
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Cbln1 down-regulates the formation and function of inhibitory synapses in mouse cerebellar Purkinje cells (2014)
  • 著者名/発表者名: Ito-Ishida, A., Kakegawa, W., Kohda, K., Miura, E., Okabe, S. and M. Yuzaki
  • 雑誌名: European Journal of Neuroscience 巻: 39 号: 8 ページ: 1268-80
  • DOI: 10.1111/ejn.12487
  • 査読あり
• [雑誌論文] Axonal localization of Ca2+-dependent activator protein for secretion 2 is critical for subcellular locality of brain-derived neurotrophic factor and neurotrophin-3 release affecting proper development of postnatal mouse cerebellum. (2014)
  • 著者名/発表者名: Sadakata T, Kakegawa W, Shinoda Y, Hosono M, Katoh-Semba R, Sekine Y, Sato Y, Saruta C, Ishizaki Y, Yuzaki M, Kojima M, Furuichi T.
  • 雑誌名: PLoS One. 巻: 9(6) 号: 6 ページ: 1-10
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0099524
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] D-アミノ酸の神経生理：脳内D-セリンによる記憶・学習制御. (2014)
  • 著者名/発表者名: 掛川 渉, 柚﨑 通介
  • 雑誌名: 生物工学会誌 巻: 92 ページ: 657-660
• [学会発表] シナプス分子群がもたらす運動記憶ダイナミズムの解明 (2016)
  • 著者名/発表者名: 掛川 渉
  • 学会等名: 次世代脳プロジェクト・若手シンポジウム
  • 発表場所: 一橋講堂 (東京都千代田区)
  • 招待講演
• [学会発表] 分泌性補体ファミリー分子を介する小脳シナプス回路形成・機能制御. (2015)
  • 著者名/発表者名: 掛川 渉
  • 学会等名: 国立精神・神経医療研究センター 神経研究所 所内セミナー
  • 発表場所: 国立精神・神経医療研究センター（東京都小平市）
  • 年月日: 2015-11-19
  • 招待講演
• [学会発表] A novel mechanism underlying synaptic competition and maturation through C1q-family proteins. (2015)
  • 著者名/発表者名: 掛川 渉, 柚﨑通介
  • 学会等名: 第３８回日本神経科学学会
  • 発表場所: 神戸国際会議場・神戸国際展示場（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-07-30
  • 招待講演
• [学会発表] A novel mechanism underlying synaptic competition and maturation through C1q-family proteins (2015)
  • 著者名/発表者名: 掛川 渉, 柚﨑 通介
  • 学会等名: 第38回日本神経科学学会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-07-30
• [学会発表] 新規免疫関連分子による小脳シナプス回路形成・機能制御機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 掛川 渉
  • 学会等名: 第49回慶應ニューロサイエンス研究会
  • 発表場所: 東京（信濃町）
  • 年月日: 2015-03-21
• [学会発表] 新規免疫関連分子による小脳シナプス回路形成・制御機構の解明 (2015)
  • 著者名/発表者名: 掛川 渉, 柚﨑 通介
  • 学会等名: 東海大学/INCF Japan Node 小脳プラットフォーム合同神経科学ミニシンポジウム
  • 発表場所: 東京（高輪）
  • 年月日: 2015-01-10
  • 招待講演
• [学会発表] D-SERINE CONTROLS LEARNING AND MEMORY THROUGH IONOTROPIC GLUTAMATE RECEPTORS (2014)
  • 著者名/発表者名: 掛川 渉
  • 学会等名: 第2回国際D-アミノ酸学会
  • 発表場所: 宇都宮
  • 年月日: 2014-09-03 – 2014-09-04
  • 招待講演
• [図書] D-Amino Acids: Physiology, Metabolism, and Application (2016)
  • 著者名/発表者名: Kakegawa, W., Yuzaki, M.
  • 総ページ数: 16
  • 出版者: Springer Books
• [図書] Essentials of cerebellum and cerebellar disorders (2016)
  • 著者名/発表者名: Kohda, K., Kakegawa, W., Yuzaki, M.
  • 総ページ数: 6
  • 出版者: Springer Books
• [図書] Physiological functions of D-serine mediated through delta2 glutamate receptors in the cerebellum. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kakegawa W, Yuzaki M.
  • 出版者: Springer Books
• [図書] Essentials of Cerebellum and Cerebellar Disorders: Long-term depression (2016)
  • 著者名/発表者名: Kohda K, Kakegawa W, Yuzaki M.
  • 出版者: Springer Books
• [図書] Physiological functions of D-serine mediated through δ2 glutamate receptors in the cerebellum. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kakegawa, W., Yuzaki, M.
  • 出版者: Springer Books
• [図書] Long-Term Depression.-Essentials of Cerebellum and Cerebellar Disorders. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kohda, K., Kakegawa, W., Yuzaki, M.
  • 出版者: Springer Books
• [備考] 慶應義塾大学医学部生理学教室 (柚﨑通介研究室)
  • URL: http://www.yuzaki-lab.org/
• [備考] 柚﨑研究室HP
  • URL: http://www.yuzaki-lab.org/
• [備考] 柚﨑通介研究室HP
  • URL: http://www.yuzaki-lab.org/