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2021 年度 実績報告書

可塑性制御因子Arcの逆シナプスタグ機構に基づく大脳認知記憶制御の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19H03328
研究機関鹿児島大学

研究代表者

奥野 浩行  鹿児島大学, 医歯学域医学系, 教授 (80272417)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード活動依存的遺伝子発現 / シナプス / 記憶
研究実績の概要

認知活動にともなうシナプス活動に応答して一過的な発現上昇を示す神経可塑性制御遺伝子Arcは記憶をはじめとする大脳認知機能の維持に本質的な役割を担っており、Arc依存的な分子機構破綻は認知症や精神疾患との関連が示唆されている。本研究ではArcによる認知機能の調節メカニズムを分子・回路レベルで明らかにすることを目的とした。目標1の「Arcの逆シナプスタグによるシナプス制御機構の解明」に関しては、分散培養海馬神経細胞を用いてAMPA型グルタミン酸受容体の膜動態を解析したところ、1)シナプス刺激依存的な長期増強の成立および維持にはArcは関係しないこと、2)長期増強を示さないシナプスにおいてはAMPA受容体のクリアランスに関わっていることが明らかになった。目標2「Arcによる記憶の長期化遷移プロセスの調節機構の解明」ではArc欠損マウスにおいては恐怖条件付け課題およびバーンズ式迷路の両者において遠隔記憶の顕著な障害が認められた(これらの結果は現在論文の投稿準備中)。さらにArc欠損マウスにおける遠隔記憶障害の責任脳部位を明らかにするため、脳部位特異的なArc欠損マウスの開発を行った。加えて厳密な時期特異的な遺伝子欠損を可能とするドライバーマウスの開発も平行して行った。目標3「Arcによる実行機能調節機構の解明」においては、新たに開発した繰り返し逆転学習課題を用いることによりArc欠損マウスにおける切り替え障害を見出した。このことはArc欠損マウスでは行動柔軟性の障害があることを示す(この結果は現在論文の投稿準備中)。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件) (うち招待講演 1件)

  • [国際共同研究] Nencki institute of experimental biology(ポーランド)

    • 国名
      ポーランド
    • 外国機関名
      Nencki institute of experimental biology
  • [国際共同研究] University of Utah/University of Arizona(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      University of Utah/University of Arizona
  • [雑誌論文] Gastrin-releasing peptide regulates fear learning under stressed conditions via activation of the amygdalostriatal transition area.2022

    • 著者名/発表者名
      Goto F, Kiyama Y, Ogawa I, Okuno H, Ichise T, Ichise H, Anai M, Kodama T, Yoshida N, Bito H, Manabe T.
    • 雑誌名

      Mol Psychiatry

      巻: Epub ahead of print ページ: -

    • DOI

      10.1038/s41380-021-01408-3.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Claustrum mediates bidirectional and reversible control of stress-induced anxiety responses.2022

    • 著者名/発表者名
      Niu M, Kasai A, Tanuma M, Seiriki K, Igarashi H, Kuwaki T, Nagayasu K, Miyaji K, Ueno H, Tanabe W, Seo K, Yokoyama R, Ohkubo J, Ago Y, Hayashida M, Inoue KI, Takada M, Yamaguchi S, Nakazawa T, Kaneko S, Okuno H, Yamanaka A, Hashimoto H.
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 8 ページ: eabi6375

    • DOI

      10.1126/sciadv.abi6375

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Role of Arc in regulation of surface AMPA receptors and cognition2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Okuno
    • 学会等名
      第44回日本神経科学大会
    • 招待講演

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公開日: 2022-12-28  

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