グリシン作動性興奮性受容体は対称性と非対称性のどちらのシナプスに発現するか?

2005 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17650087
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 渡辺 雅彦 北海道大学, 大学院・医学研究科, 教授 (70210945)
• キーワード: グルタミン酸受容体 / NMDA受容体 / NR3 / シナプス / 免疫電顕

研究概要

「グルタミン酸作動性の興奮性シナプスはシナプス後部の肥厚が著しい非対称性シナプスで、GABAやグリシン作動性の抑制性シナプスは対称性シナプスである」という概念がある。ところが、NMDA型グルタミン酸受容体の単離とその機能発現解析から、NR3サブユニットはNR1サブユニットと会合してグリシン作動性の興奮性受容体を形成することが報告された。そこで、本研究では、NR3サブユニットが分布するシナプスの形態学的特徴と神経回路における局在を明らかにし、終末から放出される伝達物質を特定し、NR3を含有する受容体のサブユニット構成を明らかにすることを目的とした。
本年度の研究推進により、NR3Aに特異的な抗体の作成に成功した。これを用いてシナプス解析を行ったところ、現在までに、NR3Aは小脳登上線維と抑制性ニューロンの樹状突起との間に形成される対称性シナプスに分布していることが明らかとなっている。すなわち、グルタミン酸を放出する興奮性シナプスで、対称性シナプスに分布するという事実は、従来の「興奮性伝達物質/非対称性シナプス、抑制性伝達物質/対称性シナプス」という概念の例外となる可能性がでてきた。今後、NR3と会合するサブユニットの同定や、他の脳領域でも同様であるのかなど、検証する必要性がある。

研究成果

• [雑誌論文] Impaired cerebellar functions in mutant mice lacking DNER. (2006)
  • 著者名/発表者名: Tohgo, A., Eiraku, M., Miyazaki, T., Miura, E., Ono, K., Kawaguchi, S., Nishi, M., Watanabe, M., Hirano, T., Kengaku, M., Takeshima, H.
  • 雑誌名: Mol.Cell.Neurosci. (in press)
• [雑誌論文] Complementary stripes of phospholipase Cβ3 and Cβ4 expression by purkinje cell subsets in the mouse cerebellum. (2006)
  • 著者名/発表者名: Sarna, J.T., Marzban, H., Watanabe, M., W, Hawkes, R.
  • 雑誌名: J.Comp.Neurol. (in press)
• [雑誌論文] Improved methods for ultracryotomy of CNS tissue for ultrastructural and immunogold analyses. (2006)
  • 著者名/発表者名: Akagi, T., Ishida, K., Hanasaka, T., Hayasni, S., Watanabe.M., Hashikawa, T., Tohoyama, K.
  • 雑誌名: J.Neurosci.Methods (in press)
• [雑誌論文] Maintenance of presynaptic function by AMPA receptor-mediated excitatory postsynaptic activity in adult brain. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kakizawa, S., Miyazaki, T., Iino, M., Watanabe, M., Kano, M.
  • 雑誌名: Proc.Natl.Acad.Sci.USA (in press)
• [雑誌論文] Rescue of abnbormal phenotypes of the δ2 glutamate receptor-null mice by mutant δ2 transgenes. (2005)
  • 著者名/発表者名: Hirai, H., Miyazaki, T., Kakegawa, W., Matsuda, S., Mishina, M., Watanabe, M., Yuzaki, M.
  • 雑誌名: EMBO report 6 ページ: 90-95
• [雑誌論文] Retinotectal transmission in the optic tectum of rainbow trout. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kinoshita, M., Fuyaka, M., Tojima, T., Kojima, S., Ando, H., Watanabe, M., Urano, A., Ito, E.
  • 雑誌名: J.Comp.Neurol. 484 ページ: 249-259
• [雑誌論文] Evidence for creatine biosynthesis in Muller glia. (2005)
  • 著者名/発表者名: Nakashima, T., Tomi, M., Tachikawa, M., Watanabe, M., Terasaki, T., Hosoya, K.
  • 雑誌名: Glia 52 ページ: 47-52
• [雑誌論文] NR2-to-NR3B subunit conversion of NMDA receptor in early postnatal motoneurons. (2005)
  • 著者名/発表者名: Fukaya, M., Hayashi, Y., Watanabe, M.
  • 雑誌名: Eur.J.Neurosci. 21 ページ: 47-52
• [雑誌論文] Control of synaptic connection by glutamate receptor δ2 in the mature cerebellum. (2005)
  • 著者名/発表者名: Takeucni, T., Miyazaki, T., Watanabe, M., Mori, H., Sakimura, K., Mishina, M.
  • 雑誌名: J.Neurosci. 25 ページ: 2143-2156
• [雑誌論文] Differential roles of glial and neuronal glutamate transporters in Purkinje cell synapses. (2005)
  • 著者名/発表者名: Takayasu, Y., Iino, M., Kakegawa, W., Maeno, H., Watase, K., Wada, K., Miyazaki, T., Watanabe, M., Tanaka, K., Ozawa, S.
  • 雑誌名: J.Neurosci. 25 ページ: 8788-8793
• [雑誌論文] Identification and characterization of a novel member of murine semaphorin family. (2005)
  • 著者名/発表者名: Taniguchi, M., Masuda, T., Fukaya, M., Kataoka, H., Mishina, M., Yaginuma, H., Watanabe, M., Shimizu, T.
  • 雑誌名: Genes to Cells 10 ページ: 785-792
• [雑誌論文] Ptfla, a bHLH transcriptional gene, defines GABAergic neuronal fates in cerebellum. (2005)
  • 著者名/発表者名: Hoshino, M., Nakamura, S., Mori, K., Kawaucni, T., Terao, M., Nishimura, Y.V., Fukuda, A., Fuse, T., Matsuo, N., Sone, M., Watanabe, M., Bito, H., Terashima, T., Wright, C.V.E., Kawaguchi, Y., Nakao, K., Nabeshima, Y.
  • 雑誌名: Neuron 47 ページ: 201-213
• [雑誌論文] Distinct spatio-temporal expression of ABCA and ABCG transporters in the developing and adult mouse brain. (2005)
  • 著者名/発表者名: Tachikawa, M., Watanabe, M., Hori, S., Fukaya, M., Ohtsuki, S., Asashimal, T., Terasaki, T.
  • 雑誌名: J.Neurochem. 95 ページ: 294-304
• [雑誌論文] Autoantibodies and cell-mediated autoimmunity to NMDA-type GluTe2 in patients with Rasmussen's encephalitis and chronic progressive epilepsia partialis continua. (2005)
  • 著者名/発表者名: Takahasni, Y., Mori, H., Mishina, M., Watanabe, M., Kondo, N., Shomomura, J., Kubota, Y., Matsuda, K., Fukushima, K., Shiroma, M., Akasaka, N., Nishida, H., Imamura, A., Watanabe H., Sugiyama, N., Ikezawa, M., Fujiwara, T.
  • 雑誌名: Epilepsia 46 ページ: 152-158
• [雑誌論文] Fyn kinase-mediated phosphorylation of NMDA receptor NR2B subunit at Tyr1472 is essential for maintenance of neuropathic pain. (2005)
  • 著者名/発表者名: Abe, T., Matsumura, S., Katano, T., Mabuchi, T., Takagi, K., Xu, L., Yamamoto, A., Hattori, K., Yagi, T., Watanabe, M., Nakazawa, T., Yamamoto, T., Mishina, M., Nakai, Y., Ito, S.
  • 雑誌名: Eur.J.Nerosci. 22 ページ: 1445-1455
• [雑誌論文] Target-cell-specific left-right asymmetry of NMDA receptor content in Schaffer collateral synapses in ε1/NK2A knock-out mice. (2005)
  • 著者名/発表者名: Wu, Y., Kawakami, R., Fukaya, M., Sakimura, K., Mishina, M., Watanabe, M., Ito, I., Shigemoto, R.
  • 雑誌名: J.Neurosci. 25 ページ: 9213-9226
• [雑誌論文] Spatial diversity in gene expression for VDCCγ subunit family in developing and adult mouse brains. (2005)
  • 著者名/発表者名: Fukaya, M., Yamazaki, M., Sakimura, K., Watanabe, M.
  • 雑誌名: Neurosci.Res. 53 ページ: 376-383
• [雑誌論文] Complementary roles of cholecystokinin and parvalbumin expressing GABAergic neurons in hippocampal network oscillations. (2005)
  • 著者名/発表者名: Klausberger, T., Marton, L.F., O'Neill, J., Huck, J.H.J., Dalezios, Y., Fuentealba, P., Suen, W.-Y., Papp, E., Kaneko, T., Watanabe, M., JCsicsvari, J., Somogyi, P.
  • 雑誌名: J.Neurosci. 25 ページ: 9782-9793
• [雑誌論文] Clbn1 is essential for synaptic integrity and information processing in the cerebellum. (2005)
  • 著者名/発表者名: Hirai, H., Pang, Z., Bao, D., Miyazaki, T., Li, X., Parris, J., Rong, Y., Watanabe, M., Yuzaki, M., Morgan, J.I.
  • 雑誌名: Nature Neurosci. 8 ページ: 1534-1541
• [雑誌論文] Cellular distribution of glutamate transporters in the gastrointestinal tract of mice. An immunohistochemical and in situ hybridization approach. (2005)
  • 著者名/発表者名: Iwanaga, T., Goto, M., Watanabe, M.
  • 雑誌名: Biomed.Res. 26 ページ: 271-278