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2016 年度 実績報告書

AMPA型グルタミン酸受容体のシナプス捕捉機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15H04279
研究機関生理学研究所

研究代表者

深田 優子  生理学研究所, 分子細胞生理研究領域, 准教授 (40416186)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードシナプス / 超解像顕微鏡 / AMPA受容体 / グルタミン酸受容体 / NMDA受容体 / てんかん / PSD-95 / パルミトイル化
研究実績の概要

脳内の興奮性シナプス伝達の大部分を担うAMPA型グルタミン酸受容体(AMPA受容体)は、神経活動依存的にシナプス後膜(PSD)に動的に移動することから、脳の可塑的性質(シナプス可塑性)の根幹をなすと考えられている。PSD-95はAMPA受容体をPSDにアンカリング(捕捉)する主要な足場蛋白質であることから、PSDにおけるPSD-95の数や機能を時・空間的に制御する分子機構は、まさにシナプス可塑性の動作原理となりうると期待される。本研究では、申請者らが独自に発見してきたAMPA受容体制御分子に着目して、PSDにおけるAMPA受容体の捕捉制御機構を明らかにすることを目指す。今年度は、1)PSD-95のシナプス後膜における数を調節する新しい酵素群(脱パルミトイル化酵素ABHD17A、17B、17C)を報告した(Yokoi, Fukata Y et al, J Neurosci 2016)。具体的には、ABHD17酵素は、PSD-95やAMPA受容体のシナプス局在とスパイン密度を制御することを見出した。さらに、それらの遺伝子改変マウスを作成して、生理機能の解明に着手した。また、2)PSD-95のscaffolding活性を制御するLGI1-ADAM22リガンド-受容体の機能解析のために、各種変異マウスを作成、解析し、興味深い表現型を得ている。新たなシナプス制御機構とその破綻による病態機構を明らかにできるものと考えられる。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

上記のように、PSD-95の数を調節しうる新たな酵素を発見し、またPSD-95の機能を調節しうる分子基盤を明らかにした。次年度さらに発展が期待できる。

今後の研究の推進方策

現在まで順調に進捗しており、次年度も目標達成に向けて、当初の計画どおりに研究を進める。予定された計画を進めるための設備、リソースはすべてそろっており、問題ない。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2017 2016 その他

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

  • [国際共同研究] University of California, San Francisco(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      University of California, San Francisco
  • [国際共同研究] University of Helsinki(Finland)

    • 国名
      フィンランド
    • 外国機関名
      University of Helsinki
  • [国際共同研究] DZNE(Germany)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      DZNE
  • [雑誌論文] Coupling of a voltage-gated Ca2+ channel homolog with a plasma membrane H+-ATPase in yeast2017

    • 著者名/発表者名
      Cho T, Ishii-Kato A, Fukata Y, Nakayama Y, Iida K, Fukata M, Iida H
    • 雑誌名

      Genes Cells

      巻: 22 ページ: 94~104

    • DOI

      10.1111/gtc.12458

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Epilepsy and synaptic proteins2017

    • 著者名/発表者名
      Fukata Y、Fukata M
    • 雑誌名

      Curr Opin Neurobiol

      巻: 45 ページ: 1~8

    • DOI

      10.1016/j.conb.2017.02.001

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The LGI1-ADAM22 protein complex in synaptic transmission and synaptic disorders2017

    • 著者名/発表者名
      Fukata Y, Yokoi N, Miyazaki Y, Fukata M
    • 雑誌名

      Neurosci Res

      巻: 116 ページ: 39-45

    • DOI

      10.1016/j.neures.2016.09.011

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Identification of PSD-95 depalmitoylating enzymes2016

    • 著者名/発表者名
      Yokoi N*, Fukata Y*, Sekiya A, Murakami T, Kobayashi K, Fukata M
    • 雑誌名

      J Neurosci

      巻: 36 ページ: 6431-6444

    • DOI

      10.1523/JNEUROSCI.0419-16.2016

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Epilepsy-related ligand-receptor, LGI1 and ADAM22: from disease-causing mutations to molecular functions and therapeutic strategies2017

    • 著者名/発表者名
      Yuko Fukata
    • 学会等名
      第94回日本生理学会大会
    • 発表場所
      浜松アクトシティコングレスセンター、浜松市、静岡県
    • 年月日
      2017-03-28 – 2017-03-30
    • 招待講演
  • [学会発表] Genetic and acquired brain disorders due to dysfunction of an epilepsy-related LGI12016

    • 著者名/発表者名
      Yuko Fukata
    • 学会等名
      Invited lecture at Deutsches Zentrum fur Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE)
    • 発表場所
      Magdeburg, Germany
    • 年月日
      2016-07-11 – 2016-07-11
    • 招待講演
  • [学会発表] PSD organization regulated by PSD-95 palmitoylation machinery2016

    • 著者名/発表者名
      Yuko Fukata, Norihiko Yokoi, Atsushi Sekiya, Tatsuro Murakami, Kenta Kobayashi, Masaki Fukata
    • 学会等名
      10th Forum of Neuroscience (FENS)
    • 発表場所
      Bella Center, Copenhagen, Denmark
    • 年月日
      2016-07-02 – 2016-07-06
    • 国際学会
  • [図書] メンブレントラフィック2016

    • 著者名/発表者名
      深田優子、横井紀彦、宮崎裕理、深田正紀
    • 総ページ数
      19(157-175)
    • 出版者
      化学同人
  • [備考] シナプス蛋白質PSD-95の局在を調節する酵素の同定

    • URL

      http://www.nips.ac.jp/nips_research/2016/06/psd-95.html

  • [備考] 生理学研究所 生体膜研究部門ホームページ

    • URL

      http://www.nips.ac.jp/fukata/

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公開日: 2018-01-16   更新日: 2022-09-26  

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