2光子励起法を用いた単一アクティブゾーンの構造・機能の解析

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20700357
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 神経・筋肉生理学
• 研究機関: 沖縄科学技術研究基盤整備機構
• 研究代表者: 山下 貴之 沖縄科学技術研究基盤整備機構, 細胞分子シナプス機能ユニット, グループリーダー (40466321)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: シナプス / シナプス伝達 / エンドサイトーシス / カルシウム / 2光子励起顕微鏡

研究概要

シナプス伝達における個々の伝達物質部位(アクティブゾーン)の役割については不明な点が多く残されている。本研究では、従来不可能であった単一アクティブゾーンレベルでのシナプス小胞動態の解析を可能とし、個々のアクティブゾーンの構造・機能を明らかにすることを目指した。当初の計画では、2光子励起顕微鏡を用いた光学的手法を取り入れる予定だったが、実験上困難であったため、薬理学的にアクティブゾーン周辺とそれ以外とを分離して解析する手法を用いた。その結果、アクティブゾーンの中心部に位置すると考えられるCaチャネルの近傍において、伝達物質放出とその維持が精緻にコントロールされることを初めて明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Dynamin依存性シナプス小胞エンドサイトーシス (2010)
  • 著者名/発表者名: 山下貴之
  • 雑誌名: 生体の科学 61 ページ: 548-549
• [雑誌論文] Developmental shift to a mechanism of synaptic vesicle endocytosis requiring Ca^<2+> nanodomain. (2010)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Yamashita^<CA>, Kohgaku Eguchi, Naoto Saitoh, Henrique von Gersdorff, Tomoyuki Takahashi.
  • 雑誌名: Nature Neuroscience(^<CA>, Co-corresponding authors) 13 ページ: 838-844
  • 査読あり
• [雑誌論文] Involvement of Ca^<2+> channel synprint site in synaptic vesicle endocytosis. (2010)
  • 著者名/発表者名: Hiroyasu Watanabe, Takayuki Yamashita, Naoto Saitoh, et al.
  • 雑誌名: The Journal of Neuroscience 30 ページ: 655-660
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vesicular glutamate filling and AMPA receptor occupancy at the calyx of Held synapse of immature rats. (2009)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Yamashita, Takeshi Kanda, Kohgaku Eguchi, Tomoyuki Takahashi.
  • 雑誌名: The Journal of Physiology (London) 587 ページ: 2327-2339
  • 査読あり
• [雑誌論文] Involvement of AMPA receptor desensitization in short-term synaptic depression at the calyx of Held in developing rats. (2008)
  • 著者名/発表者名: Maki Koike-Tani, Takeshi Kanda, Naoto Saitoh, Takayuki Yamashita, Tomoyuki Takahashi
  • 雑誌名: The Journal of Physiology (London) 586 ページ: 2263-2275
  • 査読あり
• [雑誌論文] Developmental changes in calcium/calmodulin-dependent inactivation of calcium currents at the rat calyx of Held. (2008)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Nakamura^*, Takayuki Yamashita^*, Naoto Saitoh, Tomoyuki Takahashi
  • 雑誌名: The Journal of Physiology (London)(^* Co-first authors) 586 ページ: 2253-2261
  • 査読あり
• [学会発表] シナプス小胞エンドサイトーシスにおけるナノドメイン・カルシウムの役割 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山下貴之、江口工学、齋藤直人、高橋智幸
  • 学会等名: 第87回日本生理学会大会
  • 発表場所: 盛岡
  • 年月日: 2010-05-20
• [学会発表] Mechanisms underlying synaptic vesicle endocytosis at a fast central synapse (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamashita T.
  • 学会等名: Synapses & Circuits Seminar
  • 発表場所: Lausanne, Switzerland
  • 年月日: 2010-02-05
• [学会発表] Developmental rearrangements of the mechanisms underlying vesicular endocytosis at the calyx of Held (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamashita T., Eguchi K., von Gersdorff H., Takahashi T.
  • 学会等名: 第39回北米神経科学会
  • 発表場所: Chicago, USA
  • 年月日: 2009-10-09
• [学会発表] シナプス小胞エンドサイトーシスにおけるカルシウム依存性分子機構の生後発達変化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山下貴之、江口工学、齋藤直人、Henrique von Gersdorff、高橋智幸
  • 学会等名: 平成20年度生理学研究所研究会「シグナル伝達の動的理解を目指す新戦略」
  • 発表場所: 岡崎
  • 年月日: 2009-10-02
• [学会発表] 活動依存的シナプス小胞エンドサイトーシス加速機構の生後発達 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山下貴之、江口工学、Henrique von Gersdorff、高橋智幸
  • 学会等名: 第32回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2009-09-17
• [学会発表] Calmodulin-dependent endocytosis of synaptic vesicles at a fast central synapse (2008)
  • 著者名/発表者名: Yamashita T., Eguchi K., Takahashi T.
  • 学会等名: 第38回北米神経科学会
  • 発表場所: Washington DC, USA
  • 年月日: 2008-11-17
• [学会発表] Direct binding of AP-2 to calcium channel synprint site is essential for clathrin-coated synaptic vesicle endocytosis (2008)
  • 著者名/発表者名: Watanabe H., Yamashita T., Saitoh N., Takahashi T.
  • 学会等名: 第38回北米神経科学会
  • 発表場所: Washington DC, USA
  • 年月日: 2008-11-17
• [学会発表] シナプス小胞エンドサイトーシス活動依存性加速メカニズムの生後発達 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山下貴之、江口工学、高橋智幸
  • 学会等名: 平成19年度生理学研究所研究会「新たなコンセプトでシナプス伝達を考える」
  • 発表場所: 岡崎
  • 年月日: 2008-09-19
• [学会発表] カルシウムチャンネルシンプリントサイトとAP-2の直接結合は、シナプス小胞のエンドサイトーシスを制御する。 (2008)
  • 著者名/発表者名: 渡邉博康、山下貴之、齋藤直人、高橋智幸
  • 学会等名: 第31回日本神経科学大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-07-09