アクチビンによるシナプス形態の可塑性と記憶形成の制御機構

2006 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18022055
• 研究機関: 株式会社三菱化学生命科学研究所
• 研究代表者: 井ノ口 馨 株式会社三菱化学生命科学研究所, 研究部門・記憶形成精神疾患研究グループ, 主任研究員 (20318827)
• キーワード: 神経科学 / 脳・神経 / 遺伝子 / 細胞・組織 / シグナル伝達 / 恐怖記憶 / PTSD

研究概要

アクチビンの機能改変動物を作成しその行動解析を行うことで、アクチビンが記憶の形成や保持に果たす役割を調べた。学習課題として、文脈依存的恐怖条件付けを用いた。アクチビンと、その阻害タンパクであるフォリスタチンをそれぞれ前脳特異的に過剰発現させた動物を作成し、恐怖条件付けを行った。これにより、アクチビン機能は長期記憶に必要のみならず、記憶の再固定化を促進させることが判明した。
次に、Tet-OFF systemを利用したアクチビンとフォリスタチンの前脳特異的薬物(ドキシサイクリン、DOX)制御型のtransgenic miceを作成した。文脈依存的恐怖記憶の保持と想起時のみにアクチビンを過剰発現すると、記憶の再固定化の増強作用が観察された。一方、文脈依存的恐怖条件付けを行った後の記憶の保持期間中のみにフォリスタチンを発現させると、一度形成された恐怖記憶が見かけ上消去された。恐怖記憶の獲得時・保持期間・想起時にわたって連続してフォリスタチン発現を抑制すると恐怖記憶は正常に保持されていた。このことは、このtransgenic miceでは脳の発生が正常であることを示している。さらに、恐怖記憶想起時にフォリスタチンを発現させた場合は影響がなかったことから、アクチビンは恐怖記憶の想起には関与していないことが示唆された。短期記憶はフォリスタチンが常時発現している状態でも正常であった。
以上の結果は、恐怖記憶の保持期間中に前脳のアクチビン機能を阻害すると、一旦強固に形成された恐怖記憶が消去できることを示している。PTSDの根本的な新規治療法への展開が期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Stathmin, a microtubule destabilizer, mediates the development of dendritic arbors in neuronal cells (2007)
  • 著者名/発表者名: Ohkawa, N., Fujitani, K., Tokunaga, E., Furuya, S., Inokuchi, K.
  • 雑誌名: J. Cell Science 120 ページ: 1447-1456
• [雑誌論文] Alternative poly(A)A site selection regulates the production of alternatively spliced vest-1/homer-1 isoforms that encode postsynaptic scaffolding proteins (2007)
  • 著者名/発表者名: Niibori, Y., Hayashi, F., Hirai, K., Inokuchi, K.
  • 雑誌名: Neurosci. Res. 57 ページ: 399-410
• [雑誌論文] Mice lacking 1, 3-fucosyltransferase IX demonstrate disappearance of Lewis x structure in brain and increased anxiety-like behaviors (2007)
  • 著者名/発表者名: Kudo, T., Fujii, T., Ikegami, S., Inokuchi, K., Takayama, Y., Ikehara, Y., Nishihara, S., Togayachi, A., Takahashi, S., Tachibana, K., Yuasa, S., Narimatsu,H.
  • 雑誌名: Glycobiology 17 ページ: 1-9
• [雑誌論文] Development- and activity-dependent regulation of SNAP-25 phosphorylation in rat brain (2006)
  • 著者名/発表者名: Kataoka, M., Kuwahara, R., Matsuo, R., Sekiguchi, M., Inokuchi, K., Takahashi,M.
  • 雑誌名: Neurosci. Lett. 407 ページ: 258-262
• [雑誌論文] Polycystin-1 can interact with Homer 1/Vesl-1 in postnatal hippocampal neurons (2006)
  • 著者名/発表者名: Stokely, M.E., Hwang, S.Y., Hwang, J.Y., Fan, B., King, M.A., Inokuchi, K., Koulen,P.
  • 雑誌名: J. Neurosci. Res. 84 ページ: 1727-1737
• [雑誌論文] Homer proteins control neuronal differentiation through IP(3) receptor signaling (2006)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M., Duncan, R.S., McClung, N., Yannazzo, J.A., Hwang, S.Y., Marunouchi, T., Inokuchi, K., Koulen,P.
  • 雑誌名: FEBS Lett. 580 ページ: 6145-6150
• [雑誌論文] 後期長期増強の入力特異性に対するシナプスタグ仮説とHebb理論 (2006)
  • 著者名/発表者名: 岡田 大助, 井ノロ 馨
  • 雑誌名: 実験医学 24 ページ: 2355-2361
• [雑誌論文] シナプス可塑性に伴う選択的ポリアデニル化による新規な遺伝子発現制御機構 (2006)
  • 著者名/発表者名: 新堀 洋介, 林 文彦, 井ノロ 馨
  • 雑誌名: 生化学 78 ページ: 931-938
• [図書] スパインの動態と可塑性、脳神経科学イラストレイテッド (2006)
  • 著者名/発表者名: 井ノロ 馨, 森 寿, 真鍋 俊也, 渡辺 雅彦, 岡野 栄之, 宮川 剛 編
  • 総ページ数: 6
  • 出版者: (株)羊土社