本研究では、分散培養下の海馬神経細胞を実験系に選び、抑制性シナプスの可塑的な変化がどのような分子基盤の上に成り立っているのかを明らかにするため、分子生物学的手法、リアルタイム画像解析法、電気生理学的手法を総合して解析することを目的としている。平成20年度には、抑制性シナプスの可視化に取り組み、抑制性シナプス前部および後部を同時に可視化することに成功した。平成21年度は、可視化された抑制性シナプスについて、タイムラプスイメージングにより、詳細に観察し、培養初期の抑制性シナプスは、顕著な形態変化をすることを明らかにした。抑制性シナプスにおける形態変化には、以下の3つのタイプが存在することが新たに分かった。(1)近傍の抑制性シナプスと融合することにより、より大きなサイズの抑制性シナプスを形成するタイプ、(2)一つの抑制性シナプスが分裂し、二つの抑制性シナプスを形成するタイプ、(3)樹状突起上を移動することによって、抑制性シナプスの形成位置を変化するタイプの3タイプである。これらの結果は、抑制性シナプスはその形態を大きく変化させることにより、神経ネットワークのアライメントを行っていることを示唆している。現在、これらの研究成果についてまとめた論文を投稿中である。平成22年度より、抑制性シナプス形成の初期過程における分子機構の解明を試みている。シナプス形成の初期に重要な役割を果たすと考えられるNeuroligin2について可視化し、抑制性シナプス前部、後部とともに3色の蛍光蛋白質を用いて、同時に解析する系の開発を進めている。
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