ヘテロＧＰＣＲ変調によるシナプス可塑性調整機構：表面プラズモン共鳴による解析

• 研究課題/領域番号: 26430012
• 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: 富山大学
• 研究代表者: 田端 俊英 富山大学, 大学院理工学研究部(工学), 教授 (80303270)
• 連携研究者: 篠原 寛明 富山大学, 大学院理工学研究部(工学), 教授 (60178887) ; 上窪 裕二 順天堂大学, 医学部, 助教 (80509670)
• 研究協力者: 横山 友貴 ; 福嶋 才貴
• 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: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2014年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: Gタンパク質共役型受受容体 / ニューロン / シナプス可塑性 / グルタミン酸 / ガンマ・アミノ酪酸 / Cキナーゼ / Gタンパク質共役型受容体 / 蛍光カルシウム・イメージング / アデノシン / 表面プラズモン共鳴

研究成果の概要

運動学習を支えるシナプス可塑性をトリガーする小脳プルキンエ細胞の代謝型グルタミン酸受容体mGluR1は、代謝型アデノシン受容体A1Rや代謝型GABA受容体GABAbRと複合体化していることが示唆されている。還元的な強制発現系（HEK-293細胞）に表面プラズモン共鳴および蛍光イメージングを適用し、これら受容体間の相互作用が１）ニューロン特異的細胞内環境に依存しないこと、２）Gi/oタンパク質による仲介を必要としないこと、３）脳髄液に蓄積するレベルのアデノシン、GABAの濃度変化によって動的に誘発され得ることを示した。これらの結果から、小脳運動学習の調整メカニズムの一端が明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] A mutant HCN4 channel in a family with bradycardia, left bundle branch block, and left ventricular noncompaction (2018)
  • 著者名/発表者名: R. Yokoyama, K. Kinoshita, Y. Hata, M. Abe, K. Matsuoka, K. Hirono, M. Kano, M. Nakazawa, F. Ichida, N. Nishida, T. Tabata
  • 雑誌名: Heart and Vessels 巻: 印刷中 号: 7 ページ: 802-819
  • DOI: 10.1007/s00380-018-1116-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] アデノシン受容体の神経系における機能と役割 (2017)
  • 著者名/発表者名: 田端俊英、 上窪裕二
  • 雑誌名: Clinical Neuroscience 巻: 35 ページ: 10-11
• [雑誌論文] アデノシン受容体をターゲットとした臨床応用と最新研究 (2017)
  • 著者名/発表者名: 上窪裕二、田端俊英
  • 雑誌名: Clinical Neuroscience 巻: 35 ページ: 128-129
• [雑誌論文] Application of surface plasmon resonance imaging to monitoring G protein-coupled receptor signaling and its modulation in a heterologous expression system (2016)
  • 著者名/発表者名: Yuki Nonobe, Tomoki Yokoyama, Yuji Kamikubo, Sho Yoshida, Nozomi Hisajima, Hiroaki Shinohara, Yuki Shiraishi, Takashi Sakurai and Toshihide Tabata
  • 雑誌名: BMC Biotechnology 巻: 16：36 号: 1 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1186/s12896-016-0266-9
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] SCN5A(K817E), a novel Brugada syndrome-associated mutation that alters the activation gating of NaV1.5 channel (2016)
  • 著者名/発表者名: Kinoshita K, Takahashi H, Hata Y, Nishide K, Kato M, Fujita H, Yoshida S, Murai K, Mizumaki K, Nishida K, Yamaguchi Y, Kano M, Tabata T, Nishida N
  • 雑誌名: Heart Rhythm 巻: 13 号: 5 ページ: 1113-1120
  • DOI: 10.1016/j.hrthm.2016.01.008
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] アデノシン受容体の種類とあらまし (2016)
  • 著者名/発表者名: 田端俊英、 上窪裕二
  • 雑誌名: Clinical Neuroscience 巻: 34 ページ: 1288-1289
• [雑誌論文] グループII型およびIII型代謝型グルタミン酸受容体の生理的および薬理的作用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 上窪裕二, 田端俊英
  • 雑誌名: Clinical Neuroscience 巻: 34 ページ: 256-257
• [雑誌論文] グループI型代謝型グルタミン酸受容体の生理的および薬理的作用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 上窪裕二, 田端俊英
  • 雑誌名: Clinical Neuroscience 巻: 34 ページ: 136-137
• [雑誌論文] 代謝型グルタミン酸受容体の構造と種類 (2016)
  • 著者名/発表者名: 上窪裕二, 田端俊英
  • 雑誌名: Clinical Neuroscience 巻: 34 ページ: 8-9
• [雑誌論文] Complex formation and functional interaction between adenosine A1 receptor and type-1 metabotropic glutamate receptor (2015)
  • 著者名/発表者名: Kamikubo Y, Tabata T, Sakairi H, Hashimoto Y, Sakurai T
  • 雑誌名: Journal of Pharmacological Sciences 巻: 128 号: 3 ページ: 125-130
  • DOI: 10.1016/j.jphs.2015.06.002
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The Susceptibilities of Human Ether-à-Go-Go-Related Gene Channel with the G487R Mutation to Arrhythmogenic Factors (2015)
  • 著者名/発表者名: Hisajima N, Hata Y, Kinoshita K, Fukushima T, Nishida N, Kano M, Tabata T.
  • 雑誌名: Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ＆ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ 巻: 38 号: 5 ページ: 781-784
  • DOI: 10.1248/bpb.b14-00630
  • NAID: 130005068093
  • ISSN: 0918-6158, 1347-5215
  • 査読あり
• [雑誌論文] Altered Actions of Memantine and NMDA-Induced Currents in a New Grid2-Deleted Mouse Line. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ayako Kumagai, Akira Fujita, Tomoki Yokoyama, Yuki Nonobe, Yasuhiro Hasaba, Tsutomu Sasaki, Yumi Itoh, Minako Koura, Osamu Suzuki, Shigeki Adachi, Haruko Ryo, Arihiro Kohara, Lokesh P. Tripathi, Masato Sanosaka, Toshiki Fukushima, Taisei Nomura, Hiroshi Takemori, et al.
  • 雑誌名: Genes 巻: 5 号: 4 ページ: 1095-1114
  • DOI: 10.3390/genes5041095
  • 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] Modification of <i>KCNH2</i>-Encoded Cardiac Potassium Channels by KCNE1 Polymorphism (2014)
  • 著者名/発表者名: Tabata T, Yamaguchi Y, Hata Y, Ichida F, Mori H
  • 雑誌名: Circulation Journal 巻: 78 号: 9 ページ: 2331
  • DOI: 10.1253/circj.CJ-14-0654
  • NAID: 130004427967
  • ISSN: 1346-9843, 1347-4820
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Signal crosstalk and complex formation of mGluR1 and GABAbR (2018)
  • 著者名/発表者名: Y. Kamikubo, H. Sakairi, T. Tabata, T. Sakurai
  • 学会等名: 日本生理学会大会
• [学会発表] Regulation of type-1 metabotropic glutamate receptors function through inter-GPCR interplay (2017)
  • 著者名/発表者名: Y. Kamikubo, H. Sakairi, M. Abe, K. Matsuoka, T. Tabata, T. Sakurai
  • 学会等名: 日本薬理学会年会
  • 発表場所: 長崎
  • 年月日: 2017-03-15
• [学会発表] Complex formation and functional interaction between mGluR1 and GABAbR in a heterologous expression system (2017)
  • 著者名/発表者名: K. Matsuoka, M. Abe, H. Sakairi, Y. Kamikubo, T. Sakurai, T. Tabata
  • 学会等名: 日本神経科学大会
• [学会発表] Modulation of type-1 metabotropic glutamate receptor by adenosine A1 receptor: an analysis with surface plasmon resonance imaging (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Yoshida, Y. Kamikubo, H. Shinohara, Y. Shiraishi, T. Sakurai, T. Tabata
  • 学会等名: 日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-07-20
• [学会発表] A novel HCN4 mutation in a patient with left ventricular noncompaction impairs the pacemaker current (2016)
  • 著者名/発表者名: Kinoshita K, Yokoyama R, Takahashi Y, Hata Y, Tabata T, Hirono K, Ichida F, Nishida N
  • 学会等名: 日本循環器学会学術集会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2016-03-18
• [学会発表] Bidirectional interaction between adenosine A1 receptor and type-1 metabotropic glutamate receptor (2015)
  • 著者名/発表者名: Kamikubo Y, Tabata T, Sakairi H, Hashimoto Y, Sakurai T
  • 学会等名: Society for Neuroscience Annual Meeting
  • 発表場所: Chicago, USA
  • 年月日: 2015-10-17
  • 国際学会
• [学会発表] T-588 analog TK-6 impairs the hippocampus-dependent trace eyeblink conditioning in mice (2015)
  • 著者名/発表者名: Ota M, Ishikawa M, Tanaka K, Kitagawa H, Usui K, Kohno T, Okada T, Minehira D, Toyooka N, Tabata T, Kawahara S
  • 学会等名: 日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-07-28
• [学会発表] Electrophysiological characterization of a novel SCN5A mutant identified in a Brugada syndrome patient (2015)
  • 著者名/発表者名: Takahashi H, Kinoshita K, Yoshida S, Fujita H, Murai K, Tabata T
  • 学会等名: 日本生理学会大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-23
• [学会発表] アデノシンA1受容体と代謝型グルタミン酸受容体の複合体形成と機能的相互作用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 上窪裕二, 坂入伯駿, 田端俊英, 櫻井隆
  • 学会等名: 日本薬理学会関東部会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-10-11
• [学会発表] GRID2はメマンチンの作用機序における新しい調節因子である (2014)
  • 著者名/発表者名: 熊谷彩子, 伊東祐美, 賀川舞, 松田潤一郎, 佐々木勉, 田端俊英, 竹森洋
  • 学会等名: 日本臨床分子医学会大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-04-11 – 2014-04-12
• [備考] 富山大学大学院理工学研究部生体情報処理研究室ホームページ
  • URL: http://www3.u-toyama.ac.jp/biophys/index.html
• [備考] 富山大学大学院理工学研究部神経情報工学研究室ホームページ
  • URL: https://niteut.eng.u-toyama.ac.jp/Lab_NIT/Intro_ai_za.html
• [備考] 富山大学大学院理工学研究部（工学）知能情報工学専攻 田端チーム ホームページ
  • URL: https://niteut.eng.u-toyama.ac.jp/Lab_NIT/Intro_ai_za.html
• [備考] 富山大学大学院理工学研究部（工学領域）知能情報工学専攻神経情報工学研究室ホームページ
  • URL: http://niteut.eng.u-toyama.ac.jp/Lab_NIT/Intro_ai_za.html