• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

海馬苔状線維シナプス・局所神経回路のスクラップ&ビルド

公募研究

研究領域スクラップ&ビルドによる脳機能の動的制御
研究課題/領域番号 19H04760
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
研究機関同志社大学

研究代表者

坂場 武史  同志社大学, 脳科学研究科, 教授 (80609511)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円)
2020年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
キーワードシナプス
研究開始時の研究の概要

シナプスの伝達効率は一定ではなく、活動、発達、病態時において可塑的な変化を示す。本研究では、電気生理学、実時間イメージングだけでなく、電子顕微鏡や超解像光学顕微鏡を組み合わせる。機能・構造の両側面から、広義での可塑性のおこっているときに、シナプス前終末内構造あるいはシナプスそのもののスクラップ&ビルドがどのように起こるかに関し、苔状線維シナプスをモデルにして明らかにする。

研究実績の概要

本年度は、げっ歯類海馬苔状線維シナプス前終末におけるcAMP依存性の伝達物質放出量増大のメカニズムを調べた。電気生理学的な測定と超解像光学顕微鏡を組み合わせた結果、シナプス前終末のCaチャネルクラスターが終末内cAMP濃度上昇後数分以内で拡大することを見出した。Caチャネルの集積によって局所Ca濃度が上昇し、これによって伝達物質放出量が増大することを見出した(Fukaya et al., 2021, PNAS)。従来から考えられていたような、 伝達物質放出の終末内Ca依存性の亢進、あるいはCaチャネルと伝達物質放出部位の位置関係の変化(短縮)がcAMP依存性可塑性の分子細胞メカニズムである、という考え方とは異なる新たなメカニズムであると考えられる。また、シナプス前終末内のCaチャネルが、これまで考えられてきたように素早く安定した伝達のために終末膜上で位置が固定されているのではなく、少なくとも一部は、可塑性時に動的である可能性が示唆された。つまり、Caチャネルクラスターの大きさがシナプス前性可塑性の標的となる可能性を示している。換言すれば、Caチャネルクラスターがミクロ的な"スクラップ&ビルド"の対象となることを示している。今後はこのような比較的素早く起こるcAMP依存性可塑性メカニズムが生理的にどのような条件下でおこるかを調べる必要がある。
この研究以外にも、共同研究を通して、疾患モデルマウスの解析を海馬苔状線維シナプスを標本として行った。

現在までの達成度 (段落)

令和2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

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] ベルリン自由大学(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Rapid Ca2+ channel accumulation contributes to cAMP-mediated increase in transmission at hippocampal mossy fiber synapses2021

    • 著者名/発表者名
      Fukaya Ryota、Maglione Marta、Sigrist Stephan J.、Sakaba Takeshi
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 118 号: 9

    • DOI

      10.1073/pnas.2016754118

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Direct imaging of rapid tethering of synaptic vesicles accompanying exocytosis at a fast central synapse2020

    • 著者名/発表者名
      Miki Takafumi、Midorikawa Mitsuharu、Sakaba Takeshi
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 117 号: 25 ページ: 14493-14502

    • DOI

      10.1073/pnas.2000265117

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Intersectin-Mediated Clearance of SNARE Complexes Is Required for Fast Neurotransmission2020

    • 著者名/発表者名
      Jaepel Maria、Gerth Fabian、Sakaba Takeshi、Bacetic Jelena、Yao Lijun、Koo Seong-Joo、Maritzen Tanja、Freund Christian、Haucke Volker
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 30 号: 2 ページ: 409-420.e6

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2019.12.035

    • 関連する報告書
      2019 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] Developmental changes in the excitatory short‐term plasticity at input synapses in the rat inferior colliculus2019

    • 著者名/発表者名
      Kitagawa Mako、Sakaba Takeshi
    • 雑誌名

      European Journal of Neuroscience

      巻: 50 号: 5 ページ: 2830-2846

    • DOI

      10.1111/ejn.14422

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ca-dependence of synaptic vesicle exocytosis and endocytosis at the hippocampal mossy fibre terminal2019

    • 著者名/発表者名
      Miyano R., Miki T., Sakaba T.
    • 雑誌名

      J. Physiol.

      巻: 597 号: 16 ページ: 4373-4386

    • DOI

      10.1113/jp278040

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Comparison of the transmitter release properties between the calyx of Held synapse and mossy fiber-CA3 synapse.2019

    • 著者名/発表者名
      Sakaba T
    • 学会等名
      Quantitative Aspects of Membrane Fusion and Fission, Biophysical Society thematic meeting, Padova,Italy
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Kinetics of transmitter release at hippocampal mossy fiber synapses2019

    • 著者名/発表者名
      Sakaba T
    • 学会等名
      日米脳:シナプス―回路シンポジウム、御殿場
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2021-12-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi