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?

2006 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 / グリシン / NMDA / シナプス / 興奮性 / 抑制性

研究概要

グルタミン酸は脳における主要な興奮性神経伝達物質で、シナプスにおけるグルタミン酸受容体を介してシグナルが伝達される。神経解剖学の重要な基本概念の一つに、「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」がある。ところが、NMDA型グルタミン酸受容体の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、「興奮性-非対称性シナプス/抑制性-対称性シナプス」の原則が正しいのか、「グルタミン酸-興奮性終末/グリシン-抑制性終末」の原則が正しいのかを明らかにする目的で、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検討した。この目的達成のため、NR3Aに対する特異抗体を作成したその結果、NR3Aは、小脳では抑制性ニューロンの樹状突起に選択的に発現し、登上線維との間の対称性シナプスと思われる部位に局在していた。一方、登上線維とプルキンエ細胞との間の非対称性シナプスや、平行線維と抑制性ニューロンとの間の非対称性シナプスには存在しなかった。従って、NR3Aはグルタミン酸を放出する神経終末の対称性シナプスに分布し、いずれの原則にも従わないユニークな発現局在をとることが明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Segmental and complementary expression of L-serine biosynthetic enzyme 3-phosphoglycerate dehydrogenase and neutral amino acid transporter ASCT1 in the mouse kidney. (2007)
  • 著者名/発表者名: Takasaki C, Miura E, Watanabe M
  • 雑誌名: Biomed Res (in press)
• [雑誌論文] Characterization of a novel low-molecular-mass dual specificity phosphatase-4 (LDP-4) expressed in brain. (2007)
  • 著者名/発表者名: Takagaki K, Shima H, Tanuma N, Nomura M, Satoh T, Watanabe M, Kikuchi K
  • 雑誌名: Mol. Cell. Biochem. (in press)
• [雑誌論文] Number and density of AMPA receptors in individual synapses in the cerebellum as revealed by SDS-digested freeze-fracture replica labeling. (2007)
  • 著者名/発表者名: Masugi-Tokita M, Tarusawa E, Watanabe M, Molnar E, Fujimoto K, Shigemoto R
  • 雑誌名: J. Neurosci. (in press)
• [雑誌論文] Phospholipase Cβ3 is distributed in both somatodendritic and axonal compartments and localized around perisynapse and smooth endoplasmic reticulum in mouse Purkinje cell subsets. (2007)
  • 著者名/発表者名: Nomura S, Fukaya M, Tsujioka T, Wu D, Watanabe M
  • 雑誌名: Eur. J. Neurosci. (in press)
• [雑誌論文] Diminished climbing fiber innervation of Purkinje cells in the cerebellum of myosin Va mutant mice and rats. (2007)
  • 著者名/発表者名: Takagishi Y, Hashimoto H, Kayahara T, Watanabe M, Otsuka H, Mizoguchi A, Kano M, Murata Y
  • 雑誌名: J. Neurobiol. (in press)
• [雑誌論文] Characterization of a transneuronal cytokine family Cbln. regulation of secretion by heteromeric assembly. (2007)
  • 著者名/発表者名: Iijima T, Miura E, Matsuda K, Kondo T, Kamekawa Y, Watanabe M, Yuzaki M
  • 雑誌名: Eur. J. Neurosci. (in press)
• [雑誌論文] Ca^<2+> permeability of the channel pore is not essential for the δ2 glutamate receptor to regulate synaptic plasticity and motor coordination. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kakegawa W, Miyazaki T., Hirai H, Motohashi J, Mishina M, Watanabe M, Yuzaki M
  • 雑誌名: J. Physiol. (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 JT, Marzban H, Watanabe M, Hawkes R
  • 雑誌名: J. Comp. Neurol. 496 ページ: 303-313
• [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. 31 ページ: 326-333
• [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, Hayashi S, Watanabe M, Hashikawa T, Tohoyama K
  • 雑誌名: J Neurosci. Methods 153 ページ: 276-282
• [雑誌論文] The CB1 cannabinoid receptor is the major cannabinoid receptor at excitatory presynaptic site in the hippocampus and cerebellum. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kawamura Y, Fukaya M, Maejima T, Yoshida T, Miura E, Watanabe M, Ohno-Shosaku T, Kano M
  • 雑誌名: J. Neurosci. 26 ページ: 2991-3001
• [雑誌論文] Expression and distribution of JNK/SAPK-associated scaffold protein JSAP1 in developing and adult mouse brain. (2006)
  • 著者名/発表者名: Miura E, Fukaya M, Sato T, Sugihara K, Asano M, Yoshioka K, Watanabe M (Corresponding author)
  • 雑誌名: J. Neurochem. 97 ページ: 1431-1446
• [雑誌論文] Diacylglycerol kinaseζis involved in the process of cerebral infarction. (2006)
  • 著者名/発表者名: Nakano T, Hozumi Y, Ali H, Saino-Saito S, Kamii H, Sato S, Kayama T, Watanabe M, Kondo H, Goto K
  • 雑誌名: Eur. J. Neurosci. 23 ページ: 1427-1435
• [雑誌論文] Localization of diacylglycerol lipase-α around postsynaptic spine suggests close proximity between production site of an endocannabinoid, 2-arachidonoyl-glycerol, and presynaptic cannabinoid CB1 receptor. (2006)
  • 著者名/発表者名: Yoshida T, Fukaya M, Uchigashima M, Kamiya H, Kano M, Watanabe M (Corresponding author)
  • 雑誌名: J. Neurosci. 26 ページ: 4740-4751
• [雑誌論文] Phenotyping of sensory and sympathetic ganglion neurons of a galanin-overexpressing mouse-Possible implications for pain processing. (2006)
  • 著者名/発表者名: Brumovsky PR, Hygge-Brakeman K, Villar MJ, Watanabe M, Wiesenfeld-Hallin Z, Hokfelt T
  • 雑誌名: J. Chem. Neuroanat. 31 ページ: 243-262
• [雑誌論文] Effects of RNA interference of Atg4B on the limited proteolysis of LC3 in PC12 cells an expression of Atg4B in various rat tissues. (2006)
  • 著者名/発表者名: Yoshimura K, Shibata M, Koike M, Gotoh K, Fukaya M, Watanabe M, Uchiyama Y
  • 雑誌名: Autophagy 2 ページ: 200-208
• [雑誌論文] Gene expression and localization of diacylglycerol kinase isozymes in the rat spinal cord and dorsal root ganglia. (2006)
  • 著者名/発表者名: Sasaki H, Hozumi Y, Hasegawa H, Ito T, Takagi M, Ogino T, Watanabe M, Goto K
  • 雑誌名: Cell Tissue Res. 326 ページ: 35-42
• [雑誌論文] NR2B tyrosine phosphorylation modulates fear learning as well as amygdaloid synaptic plasticity. (2006)
  • 著者名/発表者名: Nakazawa T, Komai S, Watabe AM, Kiyama Y, Fukaya M, Arima-Yoshida F, Horai R, Sudo K, Ebine K, Delawary M, Goto J, Umemori H, Tezuka T, Iwakura Y, Watanabe M, Yamamoto T, Manabe T
  • 雑誌名: EMBO J. 25 ページ: 2867-2877
• [雑誌論文] Distinct expression of Cbln family mRNAs in developing and adult mouse brains. (2006)
  • 著者名/発表者名: Miura E, Iijima T, Yuzaki M, Watanabe M(Corresponding author)
  • 雑誌名: Eur. J. Neurosci. 24 ページ: 750-760
• [雑誌論文] Functional uncoupling between Ca^<2+> release and afterhyperpolarization in mutant hippocampal neurons lacking junctophilins. (2006)
  • 著者名/発表者名: Moriguchi S, Nishi M, Komazaki S, Sakagami H, Miyazaki T, Masumiya H, Saito S, Watanabe M, Kondo H, Yawo H, Fukunaga K, Takeshima H
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103 ページ: 10811-10816
• [雑誌論文] Disturbance of cerebellar synaptic maturation in mutant mice lacking BSRPs, a novel brain-specific receptor-like protein family. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kume H, Tohgo A, Kaneko I, Kondo H, Fukunaga K, Kano M, Watanabe M, Takeshima H
  • 雑誌名: FEBS Lett. 580 ページ: 4057-4064
• [雑誌論文] Abundant distribution of TARP γ-8 in synaptic and extrasynaptic surface of hippocampal neurons and its major role in AMPA receptor expression on spines and dendrites. (2006)
  • 著者名/発表者名: Fukaya M, Tsujita M, Yamazaki M, Kushiya E, Abe M, Akashi K, Natsume R, Kano M, Kamiya H, Watanabe M, Sakimura K(Corresponding author)
  • 雑誌名: Eur. J. Neurosci. 24 ページ: 2177-2190
• [雑誌論文] Depolarization-induced suppression of inhibition mediated by endocannabinoid at synapses from fast-spiking interneurons to medium spiny neurons in the striatum. (2006)
  • 著者名/発表者名: Narushima M, Uchigashima M, Hashimoto K, Watanabe M, Kano M
  • 雑誌名: Eur. J. Neurosci. 24 ページ: 2246-2252
• [雑誌論文] Indispensability of glutamate transporter GLAST and GLT1 to brain development. (2006)
  • 著者名/発表者名: Matsugami TR, Tanemura K, Mieda M, Nakatomi R, Yamada K, Kondo K, Ogawa M, Obata K, Watanabe M, Hashikawa T, Tanaka K
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103 ページ: 12161-12166
• [雑誌論文] ATP-binding cassette transporter G2 mediates the efflux of phototoxins on the luminal membrane of retinal capillary endothelial cells. (2006)
  • 著者名/発表者名: Asashima T, Hori S, Ohtsuki S, Tachikawa M, Watanabe M, Mukai C, Kitagaki S, Miyakoshi N, Terasaki T
  • 雑誌名: Pharmacol. Res. 23 ページ: 1235-1242
• [雑誌論文] Tonic enhancement of endocannabinoid-mediated retrograde suppression of inhibition by cholinergic interneuron activity in the striatum. (2006)
  • 著者名/発表者名: Narushima M, Uchigashima M, Matsui M, Manabe T, Watanabe M, Kano M
  • 雑誌名: J. Neurosci. 27 ページ: 496-506