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2008 年度 実績報告書

発達期小脳における神経活動依存的なシナプス機能成熟

研究課題

研究課題/領域番号 17023021
研究機関東京大学

研究代表者

狩野 方伸  東京大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (40185963)

研究分担者 崎村 建司  新潟大学, 脳研究所, 教授 (40162325)
岡部 繁男  東京大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (60204012)
キーワード神経科学 / シグナル伝達 / シナプス / 発達 / 脳・神経
研究概要

本研究は、小脳の登上線維とプルキンエ細胞のシナプスをモデルとして、発達脳における不要なシナプス結合の除去と有用な結合の強化固定化の機構解明を目指している。平成20年度は、以下の成果を得た。
1. 登上線維シナプスの生後発達に関して、従来考えられてきたように、前期除去過程と後期除去過程の2期に分けるのではなく、1) 1本の登上線維の選択的強化と機能分化(生後3日から7日)、2) 前期除去過程(生後7日から11日)、3) 後期除去過程(生後12日以降)の3期に分類することが妥当であり、選択的強化と機能分化及び前期除去過程には、プルキンエ細胞のP/Q型カルシウムチャネルが必要であることを明らかにした。
2. 蛋白質脱リン酸化酵素カルシニューリンのプルキンエ細胞特異的ノックアウトマウスを電気生理学的及び形態学的手法により調べた。生後第1週までの発達は野生型マウスと差はないが、生後13日目以降に調べると、登上線維の除去の異常が明らかになった。また、登上線維刺激によるシナプス電流の時間経過が速かった。これによりプルキンエ細胞のカルシニューリンは後期シナプス除去に必要であることが明らかになった。
3. 小脳と下オリーブ核の共培養標本において、NMDA受容体のブロッカーであるMK-801の存在下で共培養を行った場合には、対照群に比べて、1個のプルキンエ細胞を支配する登上線維の本数が有意に多かった。この結果は、NMDA受容体の活性化が登上線維シナプス除去に必要であるというin vivoの結果と一致し、この共培養標本が登上線維シナプス発達のin vitroの実験系となりうる可能性を示している。
4. 生後7日のラット小脳プルキンエ細胞からin vivo patch clampingを行い、感覚刺激に反応しだプルキンエ細胞のバースト発火に伴って樹状突起基部に限局したカルシウム上昇がみられることを明らかにした。

  • 研究成果

    (46件)

すべて 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 12件) 学会発表 (27件) 図書 (4件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Endocannabinoidmediated control of synaptic transmission2009

    • 著者名/発表者名
      Kano M
    • 雑誌名

      Physiol Rev 89

      ページ: 309-380

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Severe neurological phenotypes of Q129 DRPLA transgenic mice serendipitously created by en masse expansion of CAG repeats in Q76 DRPLA mice2009

    • 著者名/発表者名
      Sato T
    • 雑誌名

      Hum Mol Genet 18(4)

      ページ: 723-736

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of parallel fiber-Purkinje cell synapse formation on postnatal development of climbing fiber-Purkinie cell synapses2009

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto K
    • 雑誌名

      Neuroscience (In press)(印刷中)(掲載確定)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A novel form of memory for auditory fear conditioning at a low-intensity unconditioned stimulus2009

    • 著者名/発表者名
      Kishioka A
    • 雑誌名

      PLoS ONE 4(1)

      ページ: e4157

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Type-1 metabotropic glutamate receptor in cerebellar Purkinje cells : a key molecule responsible for long-term depression, endocannabinoid signalling and synapse elimination2008

    • 著者名/発表者名
      Kano M
    • 雑誌名

      Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 363

      ページ: 2173-2186

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhancement of Both Long-Term Depression Induction, and Optokinetic Response Adaptation in Mice Lacking Delphilin2008

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi T
    • 雑誌名

      PLoS ONE 28 ; 3(5)

      ページ: e2297

    • 査読あり
  • [雑誌論文] IQ decline and memory impairment in Japanese patients with chronic schizophrenia2008

    • 著者名/発表者名
      Hori H
    • 雑誌名

      Psychiatry Research 158

      ページ: 251-255

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Co-localization of a novel transcriptional repressor simiRP58 with RP582008

    • 著者名/発表者名
      Takahashi A
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications 368

      ページ: 637-642

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regulation of dendritic spine morphology by an NMDA receptor-associated Rho GTPase-activating protein, p250GAP2008

    • 著者名/発表者名
      Nakazawa T
    • 雑誌名

      Journal of Neurochemistry 105

      ページ: 1384-1393

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Schizotypal traits in healthy women predict prefrontal activation patterns during a verbal fluency task : A near-infrared spectroscopy study2008

    • 著者名/発表者名
      Hori H
    • 雑誌名

      Neuropsychobiology 57

      ページ: 61-69

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Personality in schizophrenia assessed with the Temperament and Character Inventory (TCI)2008

    • 著者名/発表者名
      Hori H
    • 雑誌名

      Psychiatry Research 160

      ページ: 175-183

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reciprocal interaction with G-actin and tropomyosin is essential for aquaporin-2 trafficking2008

    • 著者名/発表者名
      Noda Y
    • 雑誌名

      Journal of Cell Biology 182

      ページ: 587-601

    • 査読あり
  • [学会発表] Molecular mechanism of synapse formation in the cortex2008

    • 著者名/発表者名
      岡部繁男
    • 学会等名
      第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会
    • 発表場所
      兵庫県神戸市神戸ポートアイランド
    • 年月日
      2008-12-10
  • [学会発表] Strength of GABAa receptor-mediated transmission is crucial for the late phase of climbing fiber synapse elimination during postnatal cerebellar development2008

    • 著者名/発表者名
      Nakayama H
    • 学会等名
      Neuroscience 2008
    • 発表場所
      ワシントンDC, アメリカ
    • 年月日
      2008-11-18
  • [学会発表] Dev&lopmental changes in climbing fiber responses of cerebellar Purkinje cells revealed by whole-cell patch-clamp recordings in vivo2008

    • 著者名/発表者名
      Kawamura Y
    • 学会等名
      Neuroscience 2008
    • 発表場所
      ワシントンDC,アメリカ
    • 年月日
      2008-11-16
  • [学会発表] Functional coupling between mGluR1 and Cav3.1 T-type calcium channels enhances cerebellar Purkinje cell excitability and local signaling2008

    • 著者名/発表者名
      Hildebrand M E
    • 学会等名
      Neuroscience 2008
    • 発表場所
      ワシントンDC, アメリカ
    • 年月日
      2008-11-15
  • [学会発表] 光学顕微鏡によるシナプス動態の解析2008

    • 著者名/発表者名
      岡部繁男
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第52回シンポジウム「顕微鏡の最先端科学への貢献」
    • 発表場所
      千葉県千葉市千葉大学西千葉キャンパスけやき会館
    • 年月日
      2008-10-18
  • [学会発表] Endocannabinoid-mediated retrograde synaptic modulation triggered by activation of group I mGluRs2008

    • 著者名/発表者名
      Kano M
    • 学会等名
      6th International Meeting of Metabotropic Glutamate Receptors
    • 発表場所
      シチリア島、イタリア
    • 年月日
      2008-09-17
  • [学会発表] 二光子顕微鏡による生体・組織イメージング2008

    • 著者名/発表者名
      岡部繁男
    • 学会等名
      第17回浜松医科大学メディカルホトニクス・コース
    • 発表場所
      静岡県浜松市浜松医科大学
    • 年月日
      2008-07-29
  • [学会発表] Requirement of type 1 metabotropic glutamate receptor for activity-dependent synapse elimination in the lateral geniculate nucleus2008

    • 著者名/発表者名
      Narushima-Takahashi M
    • 学会等名
      6th FENS (Forum of European Neuroscience)
    • 発表場所
      ジュネーブ、スイス
    • 年月日
      2008-07-15
  • [学会発表] Gating of complex spike calcium transient by metabotropic glutamate receptors in cerebellar Purkinie cells2008

    • 著者名/発表者名
      Otsu Y
    • 学会等名
      6th FENS (Forum of European Neuroscience)
    • 発表場所
      ジュネーブ、スイス
    • 年月日
      2008-07-15
  • [学会発表] Functional coupling between mGluR1 and Cav3.1 T-Type calcium channels enhances cerebellar Purkinje cell excitability and local signaling2008

    • 著者名/発表者名
      Isope P
    • 学会等名
      6th FENS (Forum of European Neuroscience)
    • 発表場所
      ジュネーブ、スイス
    • 年月日
      2008-07-15
  • [学会発表] The transmembrane AMPA receptor regulatory protein gamma-7 regulates the stability and surface expression of AMPA receptors but may not modulate their functions2008

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki M
    • 学会等名
      6th FENS (Forum of European Neuroscience)
    • 発表場所
      Geneva, Switzerland
    • 年月日
      2008-07-15
  • [学会発表] 出生後の脳発達においてRcclの果たす核-細胞質間物質輸送の機能2008

    • 著者名/発表者名
      西井清雅
    • 学会等名
      第31回日本神経科学大会
    • 発表場所
      東京都千代田区東京国際フォーラム
    • 年月日
      2008-07-11
  • [学会発表] 断片化Cre recombinase会合に対する二量体結合因子の促進効果と神経細胞への応用に関する研究2008

    • 著者名/発表者名
      丸尾知彦
    • 学会等名
      第31回日本神経科学大会
    • 発表場所
      東京都千代田区東京国際フォーラム
    • 年月日
      2008-07-11
  • [学会発表] 成体期の小脳における代謝型グルタミン酸受容体1型の役割2008

    • 著者名/発表者名
      中尾晴美
    • 学会等名
      第31回日本神経科学大会
    • 発表場所
      東京都千代田区東京国際フォーラム
    • 年月日
      2008-07-10
  • [学会発表] ERKは発達期小脳におけるシナプス除去に必要である2008

    • 著者名/発表者名
      原田武志
    • 学会等名
      第31回日本神経科学大会
    • 発表場所
      東京都千代田区東京国際フォーラム
    • 年月日
      2008-07-10
  • [学会発表] 代謝型グルダミン酸受容体1型による網膜一外側膝状体シナプス除去の調節2008

    • 著者名/発表者名
      鳴島円
    • 学会等名
      第31回日本神経科学大会
    • 発表場所
      東京都千代田区東京国際フォーラム
    • 年月日
      2008-07-10
  • [学会発表] 遺伝子改変マウスによるコルタクチンの神経細胞内機能解析2008

    • 著者名/発表者名
      田中慎二
    • 学会等名
      第31回日本神経科学大会
    • 発表場所
      東京都千代田区東京国際フォーラム
    • 年月日
      2008-07-10
  • [学会発表] 活動性操作時の神経細胞移動のイメージング2008

    • 著者名/発表者名
      水口泰介
    • 学会等名
      第31回日本神経科学大会
    • 発表場所
      東京都千代田区東京国際フォーラム
    • 年月日
      2008-07-10
  • [学会発表] 発達期小脳プルキンエ細胞のin vivoパッチクランプ法による解析2008

    • 著者名/発表者名
      河村吉信
    • 学会等名
      第31回日本神経科学大会
    • 発表場所
      東京都千代田区東京国際フォーラム
    • 年月日
      2008-07-09
  • [学会発表] 成熟マウス小脳平行線維とプルキンエ細胞間の逆行性シナプス調節における内因性カンナビノイドの寄与2008

    • 著者名/発表者名
      谷村あさみ
    • 学会等名
      第31回日本神経科学大会
    • 発表場所
      東京都千代田区東京国際フォーラム
    • 年月日
      2008-07-09
  • [学会発表] 延髄と小脳の共培養による小脳プルキンエ細胞への機能的シナプス結合の再構築2008

    • 著者名/発表者名
      上阪直史
    • 学会等名
      第31回日本神経科学大会
    • 発表場所
      東京都千代田区東京国際フォーラム
    • 年月日
      2008-07-09
  • [学会発表] NMDA受容体に会合するp250GAPによるRhoAシグナリングの制御2008

    • 著者名/発表者名
      中澤敬信
    • 学会等名
      第31・回日本神経科学大会
    • 発表場所
      東京都千代田区東京国際フォーラム
    • 年月日
      2008-07-09
  • [学会発表] 統合失調症型人格傾向と語流暢課題遂行中の前頭前野賦活パターン : NIRSによる検討2008

    • 著者名/発表者名
      堀弘明
    • 学会等名
      第31回日本神経科学大会
    • 発表場所
      東京都千代田区東京国際フォーラム
    • 年月日
      2008-07-09
  • [学会発表] 発生期皮質における樹状突起とシナプスのリモデリング2008

    • 著者名/発表者名
      岡部繁男
    • 学会等名
      第31回日本神経科学大会
    • 発表場所
      東京都千代田区東京国際フォーラム
    • 年月日
      2008-07-09
  • [学会発表] Organization and dynamics of postsynaptic molecules2008

    • 著者名/発表者名
      岡部繁男
    • 学会等名
      5th APICA Meeting
    • 発表場所
      Teheran, Iran
    • 年月日
      2008-05-17
  • [学会発表] Imaging glia-synapse interactions.2008

    • 著者名/発表者名
      岡部繁男
    • 学会等名
      NIPS-JST International Workshop -From photon to mind -Advanced Nonlinear Imaging & Fluorescence-based Biosensors
    • 発表場所
      愛知県岡崎市生理学研究所
    • 年月日
      2008-04-18
  • [学会発表] Imaging glia-synapse interactions2008

    • 著者名/発表者名
      岡部繁男
    • 学会等名
      Experimental Biology 2008 (Annual Meeting of Professional Research Scientists)
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 年月日
      2008-04-06
  • [図書] Synaptic plasticity in the cerebellum. In : Handbook of Neurochemistry and Molecular Neurobiology2009

    • 著者名/発表者名
      Tabata T
    • 出版者
      Springer Science Business Media(In press)(発行確定)
  • [図書] シナプスの刈り込みと神経回路発達(脳を知る・創る・守る・育む : NPO法人脳の世細椎准全講/編)2008

    • 著者名/発表者名
      狩野方伸
    • 総ページ数
      159(125-152)
    • 出版者
      クバプロ
  • [図書] 小脳におけるシナプス可塑性(シリーズ脳科学5、分子・細胞・シナプスからみる脳 : 甘利俊一/監修、古市貞一/編)2008

    • 著者名/発表者名
      田端俊英
    • 総ページ数
      284(230-263)
    • 出版者
      東京大学出版会
  • [図書] 長期抑圧(現代医学・生物学の仮説・学説2008)生体の科学59 : No.52008

    • 著者名/発表者名
      田端俊英
    • 総ページ数
      488(432-433)
    • 出版者
      医学書院
  • [備考] 東京大学大学院医学系研究科神経生理学教室

    • URL

      http://plaza.umin.ac.jp/~neurophy/Kano%201ab/Top.html

  • [備考] 新潟大学脳研究所細胞神経生物学分野

    • URL

      http://www.bri.niigata-u.ac.jp/~cellular

  • [備考] 東京大学大学院医学系研究科神経細胞生物学教室

    • URL

      http://synapse.m.u-tokyo.ac.jp/

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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