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アルツハイマー病初期におけるグルタミン酸受容体の局在変異の解明

公募研究

研究領域脳タンパク質老化と認知症制御
研究課題/領域番号 17H05697
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関京都大学

研究代表者

田中 洋光  京都大学, 理学研究科, 助教 (30705447)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードアルツハイマー病 / アミロイドベータ / 全反射顕微鏡 / 海馬 / グルタミン酸受容体
研究実績の概要

本研究はアルツハイマー病の早期に起こる記憶・学習障害の病態解明を目指して、可溶性アミロイドベータ重合体 (Aβオリゴマー)による海馬長期増強現象(LTP: long-term potentiation) への毒性作用を明らかにすることを目的とした。
平成30年度では前年度に引き続き、全反射顕微鏡を用いたライブイメージング法により、LTP発現時にAβオリゴマーがAMPA型グルタミン酸受容体 (AMPA受容体) のエキソサイトーシスに及ぼす異常作用を解析した。具体的には、初代培養したラット海馬神経細胞に、主に4 mer を含むAβオリゴマーを投与した。その後LTP誘導刺激を加えて、蛍光標識したAMPA受容体サブユニットGluA1、GluA2またはAβオリゴマー自体を高シグナルノイズ比、高時空間分解能で観察した。その結果、AβオリゴマーによってGluA1のエキソサイトーシス頻度が抑制される一方、GluA2やGluA1/2ヘテロマーのエキソサイトーシス頻度は抑制されないことを明らかにした。そして、特にLTP誘導刺激直後に際してシナプス後膜近傍におけるGluA1のエキソサイトーシスが抑制されること、および1度にエキソサイトーシスされる受容体量に関してはGluA1、GluA2共に変化はないことも明らかにした。さらに、本実験系を発展させて海馬長期抑圧現象 (LTD: long-term depression) の発現時におけるGluA1およびGluA2のエキソサイトーシスやエンドサイトーシスの変化を明らかにし、シナプス前部におけるシナプス小胞の開口放出の可視化にも成功した。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件、 招待講演 4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Suppression of AMPA Receptor Exocytosis Contributes to Hippocampal LTD2018

    • 著者名/発表者名
      Shumpei Fujii, Hiromitsu Tanaka, Tomoo Hirano
    • 雑誌名

      Journal of Neuroscience

      巻: 38 号: 24 ページ: 5523-5537

    • DOI

      10.1523/jneurosci.3210-17.2018

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Visualization of Synchronous or Asynchronous Release of Single Synaptic Vesicle in Active-Zone-Like Membrane Formed on Neuroligin-Coated Glass Surface2018

    • 著者名/発表者名
      Junichiro Funahashi, Hiromitsu Tanaka, Tomoo Hirano
    • 雑誌名

      Frontiers in Cellular Neuroscience

      巻: 12 ページ: 1-10

    • DOI

      10.3389/fncel.2018.00140

    • NAID

      120006478048

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Detection and characterization of individual endocytosis of AMPA-type glutamate receptor around postsynaptic membrane2017

    • 著者名/発表者名
      Shumpei Fujii, Hiromitsu Tanaka, Tomoo Hirano
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 印刷中 号: 6 ページ: 583-590

    • DOI

      10.1111/gtc.12493

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 全反射顕微鏡を用いたシナプス前終末とシナプス後膜研究2018

    • 著者名/発表者名
      田中洋光
    • 学会等名
      第3回脳と心の研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Subunit-specific effects on AMPA-type glutamate receptors caused by amyloid beta oligomers during hippocampal long-term potentiation2018

    • 著者名/発表者名
      Hiromitsu Tanaka, Daiki Sakaguchi, Tomoo Hirano
    • 学会等名
      Neuroscience 2018 (Society for Neuroscience)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アミロイドベータによるサブユニット特異的なグルタミン酸受容体の動態異常2018

    • 著者名/発表者名
      田中洋光、坂口大輝、平野丈夫
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 人工シナプス後膜の形成法開発と神経変性疾患研究への応用2017

    • 著者名/発表者名
      田中洋光
    • 学会等名
      東北大学医学部第6回神経内科リサーチセミナー
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] シナプスにおける受容体動態の可視化法構築とその応用展開2017

    • 著者名/発表者名
      田中洋光
    • 学会等名
      大阪市立大学セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Subunit-specific effects of glutamate receptors caused by Abeta oligomers during long-term potentiation2017

    • 著者名/発表者名
      Hiromitsu Tanaka
    • 学会等名
      Brain Protein Aging and Dementia Control 2nd International Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] AMPA型グルタミン酸受容体の動態把握2017

    • 著者名/発表者名
      田中洋光
    • 学会等名
      第2回脳と心の研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 所属研究室のホームページ

    • URL

      http://www.neurosci.biophys.kyoto-u.ac.jp/main.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2019-12-27  

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