補体C1qファミリー分子による海馬CA3シナプス形成と成熟の分子機構解明

• 研究課題/領域番号: 26430023
• 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: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 松田 恵子 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (40383765)
• 連携研究者: ブディサントソ ティモセウス 慶應義塾大学, 医学部, 助教 (70724681)
• 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: 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: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2014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 / グルタミン酸受容体 / 補体 / 海馬 / 補体分子 / ｼﾅﾌﾟｽ / ｸﾞﾙﾀﾐﾝ酸受容体 / カイニン酸 / 苔状線維 / CA3 / シナプス形成 / シナプス伝達 / C1q

研究成果の概要

カイニン酸型グルタミン酸受容体（KAR）が、海馬歯状回顆粒細胞の軸索（苔状線維：MF）とCA3細胞間のシナプス後部に局在化する機構は不明であったが、シナプス前部MFから放出されるC1ql2およびC1ql3が、シナプスを越えてシナプス後部細胞に発現するKARと直接結合することによって、局在化を制御する機構を明らかとした。C1ql2およびC1ql3を二重欠損させたマウスではMF-CA3シナプス後部でKARが消失し、てんかん誘発モデルでの異常分枝シナプスにもKARが集積しなかった。このようにC1ql2/3はシナプス後部へのKARの組み込みと機能を制御することで適切な神経ネットワーク活動を作り上げる。

研究成果

• [国際共同研究] Division of Structural Biology/Wellcome Trust Centre for Human Genetics/University of Oxford(英国)
• [国際共同研究] University of Oxford(英国)
• [雑誌論文] Synapse organization and modulation through C1q family (2017)
  • 著者名/発表者名: Matsuda K.
  • 雑誌名: Neuroscience Research 巻: 116 ページ: 46-53
  • DOI: 10.1016/j.neures.2016.11.004
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Transsynaptic 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: 90 号: 4 ページ: 752
  • 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] 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] 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] Enriched Expression of GluD1 in Higher Brain Regions and Its Involvement in Parallel Fiber-Interneuron Synapse Formation in the Cerebellum. (2014)
  • 著者名/発表者名: Konno K, Matsuda K, Nakamoto C, Uchigashima M, Miyazaki T, Yamasaki M, Sakimura K, Yuzaki M, Watanabe M.
  • 雑誌名: J Neurosci. 巻: 34 ページ: 7412-7424
  • NAID: 120005537463
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] Synapse organization and modulation via C1q family proteins and their receptors (2017)
  • 著者名/発表者名: Matsuda K. and Yuzaki M.
  • 学会等名: 第94回日本生理学会大会
  • 発表場所: アクトシティ浜松（静岡県浜松市）
  • 年月日: 2017-03-28
  • 招待講演
• [学会発表] Trans-synaptic modulation of hippocampal CA3 neurons through mossy fiber derived-secreted molecules, C1ql2 and C1ql3 (2016)
  • 著者名/発表者名: Matsuda K. and Yuzaki M.
  • 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（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2016-07-20
• [学会発表] Synapse organization and regulation through novel type of complement C1q family (2015)
  • 著者名/発表者名: Keiko Matsuda, Michisuke Yuzaki
  • 学会等名: 第38回日本神経科学会
  • 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] Synapse organization and regulation through novel type of complement C1q family (2015)
  • 著者名/発表者名: Matsuda K, Bidisantoso T, Yuzaki M
  • 学会等名: 第38回 日本神経科学大会 - 日本神経科学学会
  • 発表場所: 神戸国際会議場,兵庫
  • 年月日: 2015-07-28 – 2015-07-31
• [学会発表] Enriched expression of GluD1 in higher brain regions and its involvement in parallel fiber-interneuron synapse formation in the cerebellum (2014)
  • 著者名/発表者名: Konno K, Matsuda K, Nakamoto C, Sakimura K, Yuzaki M, Watanabe M.
  • 学会等名: 北米神経科学会
  • 発表場所: ワシントンDC,USA
  • 年月日: 2014-11-15 – 2014-11-19
• [図書] 『脳の分子論（仮題）』 17章 中枢神経系における分泌型シナプス形成因子 (2016)
  • 著者名/発表者名: 松田恵子 掛川渉 柚崎通介
  • 出版者: 化学同人
• [図書] Annual Review神経2016 項目：「補体C1q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 柚崎通介
  • 出版者: 中外医学社
• [備考] Yuzaki lab. Publication
  • URL: http://www.yuzaki-lab.org/publication/2016-2