研究課題
神経細胞において生理的なシナプス刺激によって誘導される神経特異的前初期遺伝子Arcはシナプス可塑性やシナプス恒常性に直接関わる因子であるが、そのシナプス調節機構の詳細は不明である。また、個体においてArcによるシナプス調節機構がどのように大脳認知機能の調節に関与しているのかについては依然として謎である。本研究ではこれらの点を明らかにすることを目的とする。平成２７年度は実験計画に従って研究を進め以下の進捗を得た。１．Arcによるシナプス調節機構の解析：グルタミン酸受容体の動態を可視化する新しい方法を開発し、野生型およびArc欠損神経細胞におけるグルタミン酸受容体動態を計測した。２．Arc発現神経回路の生理学的機能の解析：Arcプロモーターを応用した神経活動レポータートランスジェニックマウスを用い、異なる２つのイベント時に活性化したArc発現ネットワークを可視化する方法を確立し、標識条件の最適化を行った。３．Arc活性化回路における認知プロセスと関連するエピゲノム変化の同定：神経細胞の核膜にマーカータンパク質を発現する系を用いて、活性化神経細胞の核を効率よく回収するための条件検討を行った。本研究によって、発現依存的な遺伝子発現は大脳認知機能をどのように制御・調節するのか、という疑問を明らかにする上で重要な知見が得られる可能性は高く、将来的には認知症などの治療へとつながる手がかりとなることが期待される。
2: おおむね順調に進展している
実験計画の各項目についてほぼ計画通りに進捗している
今後は昨年度に得られた結果に基づき以下の計画で研究を進める。目標１．Arcによるシナプス調節機構の解明：初代培養細胞に可塑性誘導刺激を与えた際のグルタミン酸受容体の表面発現や局在の変化のArcの有無による差を定量的に解析する。目標２．Arc発現神経回路の生理学的機能の解明：これまでに確立した異なる２時点での活性化神経細胞ネットワーク標識システムを用いて、海馬における記憶関連ネットワークの時間的変化を解析する。目標３．Arc活性化回路における認知プロセスと関連するエピゲノム変化の同定：昨年度に引き続きArc発現細胞特異的に細胞核を標識し、精製、濃縮する方法の開発を進める。
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