伝達物質放出の制御によるシナプス伝達の可塑性

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12898022
• 研究機関: 新潟大学
• 研究代表者: 阿部 輝雄 新潟大学, 脳研究所, 助教授 (50010103)
• 研究分担者: 東田 陽博 金沢大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (30093066) ; 御子柴 克彦 東京大学, 医科学研究所, 教授 (30051840) ; 高橋 正身 早稲田大学, 理工学総合研究センター, 教授 (10318826) ; 五十嵐 道弘 新潟大学, 医学部, 教授 (50193173) ; 八尾 寛 東北大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (00144353)
• キーワード: 伝達物質放出 / シナプス可塑性 / シナプス小胞

研究概要

シナプスにおける伝達物質放出量は神経回路のオン・オフを決定する重要な因子であり、シナプス伝達の可塑性にも深く関わっているものと考えられる。過去9年程の研究の急速な進展によって伝達物質放出の分子機序が解明され始めている。本研究においては伝達物質放出制御によるシナプス伝達の可塑性機構の解明に向けて、研究分担者間での議論、研究発表会を頻繁に行うとともに、共同研究を実施した。また、本研究の終了後もこの分野の今後の発展を促進するため、学会、シンポジウム等を通じて尽力することとなった。本研究の成果を基にして特定領域研究(B)を申請した。
本研究の期間は1年間であったが、伝達物質放出機構に関して、SNAREに結合する細胞質蛋白質シナーフィン/コンプレキシンが放出に必須であり、それがSNARE複合体のオリゴマーを形成することによって作用すること、シナプス小胞膜蛋白質シナプトタグミンのシナプス小胞のドッキングと膜融合における役割とその機能を担うドメインの同定、SNARE蛋白質と細胞骨格系の相互作用等の重要な新知見がもたらされた。また、神経終末のシナプス小胞はいくつかのプールに分かれているが、それらのプール間の移動におけるcAMPの関与もショジョウバエを用いて明らかにされた。さらに海馬や視覚皮質の神経回路およびその発達過程における伝達物質放出の制御とその生理的意義についての研究成果もシナプス伝達の可塑性機構に多くの示唆を与えるものと思われる。

研究成果

• [文献書誌] H.Tokumaru et al.: "SNARE complex oligomerization by synaphin/complexin is essential for synaptic vesicle exocytosis"Cell. 104,no.3. 421-432 (2001)
• [文献書誌] M.Kataoka et al.: "Nerve growth factor-induced phosphorylation of SNAP-25 in PC 12 cells ; a possible involvement in the"J.Neurochem.. 74,no.5. 2058-2066 (2000)
• [文献書誌] M.Fukuda et al.: "Role of the conserved WHXL motif in the C terminus of synaptotagmin in synaptic vesicle docking"Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 97,no.26. 14715-14719 (2000)
• [文献書誌] H.Kuromi and Y.Kidokoro: "Tetanic stimulation recruits vesicles from reserve pool via a cAMP-mediated process in Drosophila synapses"Neuron. 27,no.1. 133-143 (2000)
• [文献書誌] H.Higashida et al.: "Cyclic ADP-ribose as a potential second messenger for neuronal Ca^<2+> signaling"J.Neurochem.. 76,no.2. 321-331 (2001)
• [文献書誌] T.Okuda and T.Haga: "Functinal characterization of the human high-affinity choline transporter"FEBS Lett.. 484,no.2. 92-97 (2000)
• [文献書誌] T.Inoue et al.: "Phase-dependent fitering of sensory information in the oscillatory olfactory center of a terrestrial mollusk"J.Neurophysiol.. 84,no.2. 1112-1115 (2000)
• [文献書誌] I.Honda et al.: "Re-evaluation of phorbol ester-induced potentiation of transmitter release from mossy fibre terminals of the"J.Physiol (Lond.). 529,pt.3. 763-776 (2000)
• [文献書誌] N.Taniguchi et al.: "Actions of brain-derived neurotrophic factor on evoked and spontaneous EPSCs dissociate with maturation of"J.Physiol (Lond.). 527,pt.3. 579-592 (2000)
• [文献書誌] T.Sugiyama et al.: "A novel function of synapsin II in neurotransmitter release"Mol.Brain Res.. 85,no.1-2. 133-143 (2000)
• [文献書誌] A.Ohyama and M.Igarashi: "Globular tail of myosin-V is bound to VAMP/synaptobrevin"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 280,no.4. 988-991 (2001)