中枢ストレス反応におけるグルタミン酸トランスポーターの機能解析

• 研究課題/領域番号: 26430003
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 神経生理学・神経科学一般
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 安田 浩樹 群馬大学, 大学院医学系研究科, 准教授 (60294071)
• 連携研究者: 向井 秀幸 神戸大学, 医学系研究科, 准教授 (80252758) ; 大西 浩史 群馬大学, 大学院保健学研究科, 教授 (70334125)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2015年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: repeated swim / 海馬歯状回 / 顆粒細胞 / 神経型グルタミン酸トランスポーター / protein kinase N / 代謝型グルタミン酸受容体 / ストレス / PKN / グルタミン酸トランスポーター / 行動 / 神経回路発達 / PKN1

研究成果の概要

海馬歯状回など気分を制御する領域においてストレスが興奮性を変化させて、うつや不安が誘発される。申請者は頻回水泳ストレスやリン酸化酵素 protein kinase N 1 (PKN1) ノックアウト (KO)によって、神経型グルタミン酸トランスポーター(EAAT3) の蛋白発現が低下し、代謝型グルタミン酸受容体 (mGluR)が歯状回顆粒細胞において活性化されることを見いだした。一方で行動実験では頻回水泳やPKN1 KOが不安を軽減するので、歯状回におけるEAAT3発現低下によるmGluR活性上昇は、軽度ストレス時に不安を和らげる一種の「ストレス緩衝作用」を誘発している可能性がある。

研究成果

• [雑誌論文] Autism-like behaviours and enhanced memory formation and synaptic plasticity in Lrfn2/SALM1-deficient mice (2017)
  • 著者名/発表者名: Morimura Naoko、Yasuda Hiroki、Yamaguchi Kazuhiko、Katayama Kei-ichi、Hatayama Minoru、Tomioka Naoko H.、Odagawa Maya、Kamiya Akiko、Iwayama Yoshimi、Maekawa Motoko、Nakamura Kazuhiko、Matsuzaki Hideo、Tsujii Masatsugu、Yamada Kazuyuki、Yoshikawa Takeo、Aruga Jun
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 8 号: 1 ページ: 15800-15800
  • DOI: 10.1038/ncomms15800
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] PKN2 is essential for mouse embryonic development and proliferation of mouse fibroblasts. (2017)
  • 著者名/発表者名: Danno S, Kubouchi K, Mehruba M, Abe M, Natsume R, Sakimura K, Eguchi S, Oka M, Hirashima M, Yasuda H, Mukai H.
  • 雑誌名: Genes Cells. 巻: 22 号: 2 ページ: 220-236
  • DOI: 10.1111/gtc.12470
  • 査読あり
• [雑誌論文] Allopregnanolone increases mature excitatory synapses along dendrites via protein kinase A signaling (2015)
  • 著者名/発表者名: Shimizu H, Ishizuka Y, Yamazaki H, Shirao T.
  • 雑誌名: Neuroscience 巻: 305 ページ: 139-145
  • DOI: 10.1016/j.neuroscience.2016.03.015
  • 査読あり
• [雑誌論文] Turning off of GluN2B subunits and turning on of CICR in hippocampal LTD induction after developmental GluN2 subunit switch. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Yasuda and Hideyuki Mukai
  • 雑誌名: Hippocampus 巻: 未定 号: 11 ページ: 1274-1284
  • DOI: 10.1002/hipo.22435
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] SD-Zip70-deficiency causes prefrontal hypofunction associated with glutamatergic synapse maturation defects by dysregulation of Rap2 activity. (2015)
  • 著者名/発表者名: Taira Mayanagi, Hiroki Yasuda, and Kenji Sobue
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience 巻: 35 号: 42 ページ: 14327-14340
  • DOI: 10.1523/jneurosci.2349-15.2015
  • 査読あり
• [雑誌論文] Elfn1 recruits presynaptic mGluR7 in trans and its loss results in seizures. (2014)
  • 著者名/発表者名: Naoko H. Tomioka, Hiroki Yasuda, Hiroyuki Miyamoto, Minoru Hatayama, Naoko Morimura, Yoshifumi Matsumoto, Toshimitsu Suzuki, Maya Odagawa, Yuri S. Odaka, Yoshimi Iwayama, Ji Won Um, Jaewon Ko, Yushi Inoue, Sunao Kaneko, Shinichi Hirose, Kazuyuki Yamada, Takeo Yoshikawa, Kazuhiro Yamakawa, Jun Aruga
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 5 号: 1 ページ: 45011-16
  • DOI: 10.1038/ncomms5501
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] ドレブリンによる海馬シナプス長期抑圧誘発の制御 (2018)
  • 著者名/発表者名: 安田浩樹、児島伸彦、 花村健次、白尾智明
  • 学会等名: 第95回日本生理学会大会
• [学会発表] PKN1による海馬歯状回興奮性と不安の制御 (2017)
  • 著者名/発表者名: 安田 浩樹、メヘルバ モナ、向井 秀幸
  • 学会等名: 第40回日本神経科学大会
• [学会発表] ドレブリンはmGluR5およびNMDA受容体依存性LTD誘導に関わる (2017)
  • 著者名/発表者名: 児島 伸彦、安田 浩樹、崎村 建司、白尾 智明
  • 学会等名: 第40回日本神経科学大会
• [学会発表] Autism-like behaviors and enhanced memory formation and synaptic plasticity in Lrfn2/SALM1-deficient mice. (2017)
  • 著者名/発表者名: Naoko Morimura, Hiroki Yasuda, Kazuhiko Yamaguchi, Kei-ichi Katayama, Minoru Hatayama, Takaya Hiramatsu, Seiji Hitoshi, Naoko Tomioka, Kazuyuki Yamada, Takeo Yoshikawa, and Jun Aruga
  • 学会等名: 第60回日本神経化学会大会
  • 招待講演
• [学会発表] Drebrin plays a role in LTP and LTD in the adult brain. (2017)
  • 著者名/発表者名: Yuko Sekino, Hiroki Yasuda, Nobuhiko Kojima and Tomoaki Shirao
  • 学会等名: “Cellular dynamics: membrane-cytoskeleton interface” Journal of Cell Science Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Drebrin plays a role in mGluR-dependent LTD in adult brain. (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Shirao, K. Hanamura, H. Yasuda, Y. Sekino, N. Kojima
  • 学会等名: Neuroscience 2017 (47th Annual Meeting of the Society for Neuroscience)
  • 国際学会
• [学会発表] Maturation of actin cytoskeleton in dendritic spines and the age-dependent role in synaptic plasticity. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hanamura Kenji, Kojima Nobuhiko, Yasuda Hiroki, Yamazaki Hiroyuki, Shirao Tomoaki
  • 学会等名: 第93回日本生理学会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2016-03-22
• [学会発表] Primary cultured hippocampal neurons prepared from drebrin knockout mouse shows the less immunoreactivity of MAP2 in the dendrites. (2015)
  • 著者名/発表者名: Noriko Koganezawa, Yuki Kajita, Hiroki Yasuda, Kenji Sakimura and Tomoaki Shirao
  • 学会等名: Neuroscience 2015 (45h Annual Meeting of the Society for Neuroscience)
  • 発表場所: Chicago, USA
  • 年月日: 2015-10-17
• [学会発表] Deletion of drebrin A impairs hippocampal synaptic plasticity and hippocampus-dependent fear learning in adulthood. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Yasuda, Nobuhiko Kojima, Tomoaki Shirao
  • 学会等名: 第58回日本神経化学学会大会
  • 発表場所: 大宮
  • 年月日: 2015-09-11
• [学会発表] Primary cultured hippocampal neurons prepared from drebrin knockout mouse shows the less immunoreactivity of MAP2 in the dendrites. (2015)
  • 著者名/発表者名: Noriko Koganezawa, Yuki Kajita, Hiroki Yasuda, Kenji Sakimura and Tomoaki Shirao
  • 学会等名: 第38回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-07-30
• [学会発表] Elfn1はmGluR7をシナプス前部に集積させ、てんかんや多動症の発症に関与する (2014)
  • 著者名/発表者名: 富岡 直子, 安田 浩樹, 宮本 浩行, 山田 一之, 吉川 武男, 山川 和弘, 有賀 純
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-11-26
• [学会発表] Myosin II ATPase activity mediates the biphasic movement of stable F-actin bound by drebrin A between dendritic spines and the parent dendrite in long-term potentiation. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tomoaki Shirao, Toshiyuki Mizui, Noriko Koganezawa, Hideo Shimizu, Hiroki Yasuda, Yuko Sekino
  • 学会等名: Neuroscience 2014 (44th Annual Meeting of the Society for Neuroscience)
  • 発表場所: Washington, DC (米国)
  • 年月日: 2014-11-19
• [学会発表] Elfn1 recruits presynaptic mGluR7 in trans and its loss cause epilepsy, hyperactivity, and attention deficit. (2014)
  • 著者名/発表者名: J. ARUGA, N. H. TOMIOKA, H. YASUDA, H. MIYAMOTO
  • 学会等名: Neuroscience 2014 (44th Annual Meeting of the Society for Neuroscience)
  • 発表場所: Washington, DC (米国)
  • 年月日: 2014-11-16
• [学会発表] PSD-Zip70によるRap2活性調節を介したシナプス形成制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 真柳 平, 安田 浩樹, 祖父江 憲治
  • 学会等名: 第87回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2014-10-16
• [学会発表] グルタミン酸トランスポーターを介したPKN1による代謝型グルタミン酸受容体機能制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 安田 浩樹、山本 光、川又 敏夫、向井秀幸
  • 学会等名: 第37回日本神経科学学会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-09-11