細胞内カルシウム放出の制御を介したシナプス伝達修飾機構の解明

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15K14309
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 真鍋 俊也 東京大学, 医科学研究所, 教授 (70251212)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 神経科学 / 生理学 / 生体分子 / 脳・神経 / 遺伝子

研究実績の概要

本研究計画では、これまで中枢神経系での機能がほとんど解明されていないカルシウム動態調節分子の役割を明らかにすることを試みた。この機能分子のシナプス前終末、および、シナプス後細胞それぞれでのシナプス伝達とその長期増強（LTP）や長期抑圧（LTD）などの可塑性における役割と、この分子により調節される細胞内カルシウム動態のシナプス伝達および高次脳機能における役割を明らかにするために、この機能分子のシナプス部位特異的遺伝子改変マウスを作製し、その機能を電気生理学的、生化学的、および、行動学的解析により、分子、細胞、ネットワークおよび個体レベルで明らかにした。平成２７年度には、海馬部位特異的にこの分子が欠損する変異マウスの作製を行い、その作出に成功したため、平成２８年度はこの変異マウスを用いた機能解析を進めた。海馬における当該分子の役割を明らかにするために、海馬スライス標本を用いた電気生理学的解析、および、個体マウスを用いた行動学的解析を行った。電気生理学的解析においては、海馬特異的コンディショナルノックアウトマウスから定法に従って海馬スライス標本を作製し、海馬CA１領域において細胞外電位記録法により興奮性シナプス応答を記録した。通常のシナプス応答には明らかな異常はみられなかったが、シナプス前性およびシナプス後性のいずれの可塑性においても異常を見出すことができ、この分子によるカルシウム動態調節によりシナプス可塑性が制御されることが明らかとなった。個体レベルでの行動実験においても異常がある可能性を見出しており、これらの成果をまとめて、近いうちに論文として成果を発表する予定である。

研究成果

• [国際共同研究] University of California, San Diego/San Diego State University(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: University of California, San Diego/San Diego State University
• [雑誌論文] NMDA receptor-independent LTP in hippocampal interneurons (2017)
  • 著者名/発表者名: Manabe, T.
  • 雑誌名: J. Physiol. 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] PX-RICS-deficient mice mimic autism spectrum disorder in Jacobsen syndrome through impaired GABAA receptor trafficking (2016)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, T., Arima-Yoshida, F., Sakaue, F., Nasu-Nishimura, Y., Takeda, Y., Matsuura, K., Akshoomoff, N., Mattson, S. N., Grossfeld, P. D., Manabe, T. and Akiyama, T.
  • 雑誌名: Nat. Commun. 巻: 7 ページ: 10861
  • DOI: 10.1038/ncomms10861
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Emerging roles of ARHGAP33 in intracellular trafficking of TrkB and pathophysiology of neuropsychiatric disorders (2016)
  • 著者名/発表者名: Nakazawa, T. et al.
  • 雑誌名: Nat. Commun. 巻: 7 ページ: 10594
  • DOI: 10.1038/ncomms10594
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The active zone protein CAST regulates synaptic vesicle recycling and quantal size in the mouse hippocampus (2016)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi, S., Hida, Y., Ishizaki, H., Inoue, E., Tanaka-Okamoto, M., Yamasaki, M., Miyazaki, T., Fukaya, M., Kitajima, I., Takai, Y., Watanabe, M., Ohtsuka, T. and Manabe, T.
  • 雑誌名: Eur. J. Neurosci. 巻: 44 ページ: 2272-2284
  • DOI: 10.1111/ejn.13331
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Generation and characterization of calsyntenin triple knockout mice (2017)
  • 著者名/発表者名: Mori, K., Koebis, M., Ohno, H., Kobayashi, S., Manabe, T., Aiba, A. and Iino, Y.
  • 学会等名: The Physiological Society of Japan, The 94th Annual Meeting
  • 発表場所: アクトシティー浜松（静岡県浜松市）
  • 年月日: 2017-03-30
• [図書] Annual Review神経２０１７ (2017)
  • 著者名/発表者名: 真鍋 俊也
  • 総ページ数: 281
  • 出版者: 中外医学社
• [備考] 東京大学 医科学研究所 基礎医科学部門 神経ネットワーク分野 ホームページ
  • URL: http://www.ims.u-tokyo.ac.jp/NeuronalNetwork/Neuronal_Network/Index_japanese.htm