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2018 年度 実績報告書

Ca2+-依存性K+チャネルによる新しい軸索内活動電位伝搬制御のメカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 16K07006
研究機関同志社大学

研究代表者

御園生 裕明  同志社大学, 脳科学研究科, 教授 (40609509)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードイオンチャネル / 軸索 / 活動電位 / 興奮 / 小脳
研究実績の概要

本研究は、我々が独自に見い出した、新しい軸索内Ca2+シグナリングとその生理的役割について明らかにすることを目的としている。特に、ランビエ絞輪近傍に 発現するCa2+依存性K+チャネル(BKチャネル)と、その活性化に必要なCa2+を供給する電位依存性Ca2+チャネルの同定を行ってきた。これまでに、ニッケルに 感受性のあるT型Ca2+チャネルが発現することを示唆する結果を得、オーストリアISTの重本博士との共同研究により、BKチャネルと電位依存性Ca2+チャネルの共 局在を検討するための手法として、凍結割断レプリカを免疫染色して、軸索上 のCa2+チャネルを高感度かつ定量的に検出し、また電子顕微鏡の高い解像度でその局在を決定できる手法の開発を進めてきた。これまで実験の結果から、ランビエ絞輪の凍結割断レプリカ上での検出が困難であることが予想されたため、包埋前免疫染色法による検出も並行して行ってきた。最終年度も引き続き、国際共同研究によりCa2+チャネルの検出と同定法の開発を行った。これまで、電子顕微鏡下でランビエ絞輪を同定することは非常に困難であったが、適切な分子マーカーを用いることにより簡便に行えるようになった。また、固定法などの最適化により、包埋前免疫染色法によるCa2+チャネルの同定も可能となっている。今後、改良された方法を用いてイオンチャネルの同定を行い、凍結割断レプリカ染色法を用いてその密度などを計測する予定である。また、脳虚血により軸索上のBKチャネルが変化すること、軸索上にグルタミン酸受容体が発現することを示唆する予備結果を得た。これは、Ca2+に加えて、神経―グリア間伝達でも活動電位の修飾や可塑性が起こることを示唆しており、その分子メカニズムについて検討していく予定である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] IST Austria(オーストリア)

    • 国名
      オーストリア
    • 外国機関名
      IST Austria
  • [雑誌論文] Distribution of endogenous normal tau in the mouse brain.2019

    • 著者名/発表者名
      Kubo A, Misonou H, Matsuyama M, Nomori A, Wada-Kakuda S, Takashima A, Kawata M, Murayama S, Ihara Y, Miyasaka T.
    • 雑誌名

      Journal of Comparative Neurology

      巻: 527 ページ: 985-998

    • DOI

      0.1002/cne.24577

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Perineuronal Nets in the Deep Cerebellar Nuclei Regulate GABAergic Transmission and Delay Eyeblink Conditioning.2018

    • 著者名/発表者名
      Hirono M, Watanabe S, Karube F, Fujiyama F, Kawahara S, Nagao S, Yanagawa Y, Misonou H.
    • 雑誌名

      Journal of Neuroscience

      巻: 38 ページ: 6130-6144

    • DOI

      10.1523/JNEUROSCI.3238-17.2018.

    • 査読あり
  • [学会発表] タウタンパク質の神経細胞における軸索局在化機構と細胞内動態2018

    • 著者名/発表者名
      岩田実里、渡辺祥司、宮坂知宏、御園生裕明
    • 学会等名
      認知症学会
  • [学会発表] Study of axonal localization of tau in neurons2018

    • 著者名/発表者名
      Minori Iwata, Shoji Watanabe, Tomohiro Miyasaka, Hiroaki Misonou
    • 学会等名
      Society for Neuroscience meeting
    • 国際学会

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公開日: 2019-12-27  

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