研究課題
軸索構造の一部であり神経伝達物質を放出するシナプス前部と、樹状突起の構造の一部であり神経伝達物質を結合する受容体が集積するシナプス後部が特異的に結合することでシナプスはその機能を発揮する。本研究ではシナプス前部とシナプス後部の間での相互作用がシナプス自体の機能、発達、リモデリングをどのように制御するのかを明らかにする。そのために以下の3項目、(A) シナプス前部から放出されシナプス形成を抑制する分子の作用機構の解明 (B) シナプス前部と後部の形態変化の特徴抽出と形態・機能相関の解明 (C) シナプス前部によるシナプス動態制御機構の生体内での解析 を研究の柱として、相互に連携した研究を実施した。(A)の項目においては、培養海馬神経細胞のシナプス形成と安定化を負に制御する分子としてのBMP4の分泌機構とそれによるシナプス形成の阻害を個体レベルで証明した。(B)の項目においては、構造化照明によるイメージング(SIM)と画像処理技術を最適化することで、スパインの3次元構造の定量的な解析手法を実現し、この手法を活用して活動依存的なスパイン構造変化を明らかにした。具体的にはスパイン頭部の凹面の増大がスパイン可塑性の一つの指標となることを示した。またこの解析方法が多数のスパインの解析を効率良く行うために有効な手法であることも示した。(C)の項目に関連しては、個体レベルでも培養細胞と同等の空間的解像度でスパイン形態を評価する手法を確立し、同じ樹状突起の隣接する二つのスパインにおいてもその動態とスパイン形態には大きな違いが存在すること、入力依存的な制御機構が存在する事を検証した。
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 備考 (1件)
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