SDS-FRL法による膜分子定量的局在解析法の技術基盤の強化

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21500311
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 神経科学一般
• 研究機関: 名古屋大学 (2011); 生理学研究所 (2009-2010)
• 研究代表者: 深澤 有吾 名古屋大学, 大学院・医学系研究科, 准教授 (60343745)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 凍結割断レプリカ / 電子顕微鏡 / 分子局在 / 細胞膜

研究概要

SDS-digested freeze-fracture replica labeling method(SDS-FRL法)は、2次元的に広がる細胞膜上の分子局在を電子顕微鏡レベル解像度で定量的に解析することが出来る独特な方法である。我々の研究室では試行錯誤の結果、既存の分子局在解析法の欠点を補完できることを示してきたが、技術的制約が存在しその適用範囲はまだ狭い。そこで本研究では、SDS-FRL法の技術基盤の強化を行い、より多種の分子に対応できる技術にすることを目指した。その結果、レプリカ前処理法の検討や感度の向上を経て、低密度に発現する標的分子の解析や細胞膜内葉に分配される分子に対する解析も信頼性良く定量的に行えるようになった。

研究成果

• [雑誌論文] Virus-mediated swapping of zolpidem-insensitive with zolpidem-sensitive GABAA receptors in cortical pyramidal cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Sumegi M, Fukazawa Y, Matsui K, Lorincz A, Eyre MD, Nusser Z
  • 雑誌名: J Physiol 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Intra-synapse-type and inter-synapse-type relationships between synaptic size and AMPAR expression (2012)
  • 著者名/発表者名: Fukazawa Y, Shigemoto R.
  • 雑誌名: Current Opinion Neurobiology 巻: 22 ページ: 1-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanisms underlying signal filtering at a multi-synapse contact (2012)
  • 著者名/発表者名: Budisantoso T, Matsui K, Kamasawa N, Fukazawa Y, Shigemoto R
  • 雑誌名: J Neurosci 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Developmental profile of SK2 channel expression and function in CA1 neurons (2011)
  • 著者名/発表者名: Ballesteros-Merino C, Lin M, Wu WW, Ferrandiz-Huertas C, Cabanero MJ, Watanabe M, Fukazawa Y, Shigemoto R, Maylie J, Adelman JP, Lujan R
  • 雑誌名: Hippocampus 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] NMDA receptors in hippocampal GABA ergic synapses and their role in nitric oxide signaling (2011)
  • 著者名/発表者名: Szabadits E, Cserep C, Sz. nyi A, Fukazawa Y, Shigemoto R, Watanabe M, Itohara S, Freund T, Nyiri G
  • 雑誌名: J Neurosci 巻: 31 ページ: 5893-5904
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantitative localization of synaptic and extra synaptic GABAA receptor subunits on hippocampal pyramidal cells by freeze-fracture replica immunolabelling (2010)
  • 著者名/発表者名: Kasugai Y, Swinny JD, Roberts JDB, Dalezios Y, Fukazawa Y, Sieghart W, Shigemoto R, Somogyi P
  • 雑誌名: Eu J Neurosci 巻: 32 ページ: 1868-1888
  • 査読あり
• [雑誌論文] Differential postsynaptic compartments in the laterocapsular division of the central nucleus of amygdale for afferents from the Para brachial nucleus and the basolateral nucleus in the rat (2010)
  • 著者名/発表者名: Dong Y-L, Fukazawa Y, Wang W, Kamasawa N, Shigemoto R
  • 雑誌名: J Comp Neurol 巻: 518 ページ: 4771-4791
  • 査読あり
• [雑誌論文] Subcellular distribution ofα1G subunit of T-type calcium channel in the mouse dorsal lateral geniculate nucleus (2010)
  • 著者名/発表者名: Parajuli KL, Fukazawa Y, Watanabe M, Shigemoto R
  • 雑誌名: J Comp Neurol 巻: 518 ページ: 4362-4374
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cbln1 is a ligand for an orphan glutamate receptorχ2, bidirectional synapse organizer (2010)
  • 著者名/発表者名: Matsuda K, Miura E, Miyazaki T, Kakegawa W, Emi K, Narumi S, Fukazawa Y, Ito-Ishida A, Kondo T, Shigemoto R, Watanabe M, Yuzaki M
  • 雑誌名: Science 巻: 328 ページ: 363-368
  • 査読あり
• [雑誌論文] Input-specific intrasynaptic arrangements of ionotropic glutamater eceptors and their impact on postsynaptic responses (2009)
  • 著者名/発表者名: Tarusawa E, Matsui K, Budisantoso T, Molnar E, Watanabe M, Matsui M, Fukazawa Y, Shigemoto R
  • 雑誌名: J Neurosci 巻: 29 ページ: 12896-12908
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crosstalk between GABA_(B) and mGlu1 & receptors reveals new insight into GPCR signal integration (2009)
  • 著者名/発表者名: Rives ML, Vol C, Fukazawa Y, Tinel N, Trinquet E, Ayoub MA, Shigemoto R, Pin JP, Prezeau L
  • 雑誌名: EMBO J 巻: 28 ページ: 2195-2208
  • 査読あり
• [雑誌論文] Large-conductance calcium-activated potassium channels in Purkinje cell plasma membranes are clustered at sites of hypolemmal microdomains (2009)
  • 著者名/発表者名: Kaufmann WA, Ferraguti F, FukazawaY, Kasugai Y, Shigemoto R, Laake P, Sexton JA, Ruth P, Wietzorrek G, KnausH-G, Strom JF, Ottersen OP
  • 雑誌名: J Comp Neurol 巻: 515 ページ: 215-230
  • 査読あり
• [学会発表] R型電位依存性カルシウムチャネル(Cav2. 3)のマウス脳内微細局在 (2011)
  • 著者名/発表者名: Parajuli L, Kulik A,重本隆一,深澤有吾
  • 学会等名: 第71回日本解剖学会中部支部学術集会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2011-10-14
• [学会発表] Presynaptic localization of R-type calcium channel in the in terpeduncular nucleus (2011)
  • 著者名/発表者名: Parajuli LK, Fukazawa Y, Shigemoto R
  • 学会等名: 第34回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2011-09-17
• [学会発表] Analysis of functional connectivity among cortical layers during opto genetically induced perturbations (2011)
  • 著者名/発表者名: Kuki T, Matuzaka Y, Fukazawa Y, Yawo H, Muchiake H
  • 学会等名: 第34回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2011-09-16
• [学会発表] Right-hemispheric dominance of dentate granular cell c-fos expression after spatial exploration in split-brain mice (2011)
  • 著者名/発表者名: Ahmed H, Kawakami R, Fukazawa Y, Shigemoto R
  • 学会等名: 第34回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2011-09-15
• [学会発表] Ultrastructural localization analysis of septins in mammalian nervous system (2011)
  • 著者名/発表者名: Kurita H, Fukazawa Y, Ageta-Ishihara N, Shigemoto R, Kinoshita M
  • 学会等名: 第34回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2011-09-15
• [学会発表] Right hemisphere dominance of dentate granule cell activation after exploration of novel environment in wild-type and iv mutant mice (2011)
  • 著者名/発表者名: Shigemoto R, Armed H, Kawakami H, Fukazawa Y
  • 学会等名: 8^<th> IBRO world congress of neuroscience
  • 発表場所: Florence, Italy
  • 年月日: 2011-07-16
• [学会発表] Structural correlate of long-term motor memory formation in cerebeller cortex of mice (2011)
  • 著者名/発表者名: Aziz W, Wang W, Fukazawa Y, Shigemoto R
  • 学会等名: 8^<th> IBRO world congress of neuroscience
  • 発表場所: Florence, Italy
  • 年月日: 2011-07-15
• [学会発表] 定量的分子局在解析と計算論的手法によるシナプス構造-機能連関の解析 (2011)
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会.第67回学術講演会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2011-05-16
• [学会発表] Orexin neurons are directly and indirectly activated by orexin through the orexin 2receptor (2010)
  • 著者名/発表者名: Tabuchi S, Tsunematsu T, Fukazawa Y, Tominaga M, Yamanaka A
  • 学会等名: Neuroscience2010
  • 発表場所: SanDiego, USA
  • 年月日: 2010-11-17
• [学会発表] NMDA receptors in hippocampal GABAergic synapses (2010)
  • 著者名/発表者名: Szabadits E, Sz. nyi A, Cserep C, FukazawaY, Watanabe M, Shigemoto R, Freund TF, Nyiri G
  • 学会等名: Neuroscience2010
  • 発表場所: SanDiego, USA
  • 年月日: 2010-11-16
• [学会発表] Structural changes at parallel fiber-Purkinje cell synapses after long-term adaptation of horizontal optokinetic response in mice (2010)
  • 著者名/発表者名: Shigemoto R, Aziz W, Fukazawa Y, WangW, Tarusawa E
  • 学会等名: Neuroscience2010
  • 発表場所: SanDiego, USA
  • 年月日: 2010-11-16
• [学会発表] GABA(B) receptor activity dinamically regulates expression of Kir3 channels (2010)
  • 著者名/発表者名: Kulik A, Fukazawa Y, Shigemoto R, Frotscher M, Vida I
  • 学会等名: Neuroscience2010
  • 発表場所: SanDiego, USA
  • 年月日: 2010-11-04
• [学会発表] Characterization of DRG neuron subpopulations selectively expressing ChR2 in Thy-1. 2 transgenic rat (2010)
  • 著者名/発表者名: Ji Z, Ishizuka T, Fukazawa Y, Shigemoto R, Yawo H
  • 学会等名: 第33回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2010-09-03
• [学会発表] Presynaptic, postsynaptic, and morphological determinants of signal transmission at the retinogeniculate synapse (2010)
  • 著者名/発表者名: Matsui K, Budisantoso T, Kamasawa N, Fukazawa Y, Shigemoto R
  • 学会等名: 第33回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2010-09-03
• [学会発表] Exploring functions of the septin cytoskeleton in the formation and remodeling of neuroglial network (2010)
  • 著者名/発表者名: Ageta-Ishihara N, Hagiwara A, Kurita H, Morita T, Tominaga T, Fukazawa Y,: Shigemoto R, Kinoshita M
  • 学会等名: 第33回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2010-09-02
• [学会発表] Regional and subcellular distribution of theα1E subunit of voltage-gated calcium channel in the adult mouse brain (2010)
  • 著者名/発表者名: Parajuli KP, Fukazawa Y, Kulik A, Shigemoto R
  • 学会等名: 第33回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2010-09-02
• [学会発表] GABA(B) receptor activity dynamically regulates surface expression of Kir3 channels (2010)
  • 著者名/発表者名: Kulik A, Fukazawa Y, Shigemoto R, Frotscher M, Vida I.
  • 学会等名: FENS2010
  • 発表場所: Amsterdam, Netherland
  • 年月日: 2010-04-07
• [学会発表] Cross-regulation between GABAB and mGlu1a receptors reveals new insight into signal integration between GPCRs (2010)
  • 著者名/発表者名: Prezeau L, Rives ML, Fukazawa Y, Tinel N, Trinquet E, Ayoub M, Shigemoto R, Pin JP
  • 学会等名: FENS2010
  • 発表場所: Amsterdam, Netherland
  • 年月日: 2010-04-07
• [学会発表] 水平性視機性眼球反応適応時の小脳回路変化とそのメカニズム (2010)
  • 学会等名: 第115回日本解剖学会全国学術集会
  • 発表場所: 盛岡
  • 年月日: 2010-03-30
• [学会発表] Compartmentalized distribution of a1G subunit of T-type calcium channel in the dorsal lateral geniculate nucleus of mouse brain (2009)
  • 著者名/発表者名: Parajuli LK, Fukazawa Y, Watanabe M, Shigemoto R
  • 学会等名: Neuroscience 2009
  • 発表場所: Nagoya, Japan
  • 年月日: 2009-09-17
• [学会発表] In vivo remodeling of postsynaptic glutamate receptor or ganization revealed by freeze-fracture replica labeling (2009)
  • 著者名/発表者名: Fukazawa Y, Itakura M, Takahashi T, SaitohY, Inokuchi K, Molnar E, Shigemoto R
  • 学会等名: Neuroscience 2009
  • 発表場所: Nagoya, Japan
  • 年月日: 2009-09-17
• [学会発表] Structural changes at parallel fiber to Purkinje cells synapses after long-term adaptation of horizontal opt kinetic response (2009)
  • 著者名/発表者名: Aziz W, Fukazawa Y, Tarusawa E, Shigemoto R
  • 学会等名: Neuroscience 2009
  • 発表場所: Nagoya, Japan
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] Orexin 2 receptor positively regulates the activity of orexin neurons (2009)
  • 著者名/発表者名: Tabuchi S, Tsunematsu T, Tominaga M, Fukazawa Y, Yamanaka A
  • 学会等名: 第33回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2009-09-02
• [学会発表] Zernike phase contract electron microscopy visualizes detailed structures of vitrified biological specimens (2009)
  • 著者名/発表者名: Fukuda Y, Fukazawa Y, Danev RS, Shigemoto R, Nagayama K
  • 学会等名: IUPS2009
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2009-08-01
• [学会発表] The enhancement of PSD size and AMPA receptor density in the central amygdala in rat modle of neuropathic pain (2009)
  • 著者名/発表者名: Dong D, Fukazawa Y, Shigemoto R
  • 学会等名: IUPS2009
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2009-07-31
• [学会発表] Structural changes at parallel fiber-Purkinje cells synapses after long-term adaptation of horizontal optokinetic response in mice (2009)
  • 著者名/発表者名: Aziz W, Fukazawa Y, Tarusawa E, Shigemoto R
  • 学会等名: IUPS2009
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2009-07-29
• [学会発表] Remodeling of postsynaptic glutamate receptor organization in awake rats revealed by freeze-fracture replica labeling (2009)
  • 著者名/発表者名: Fukazawa Y, Itakura M, Takahashi T, SaitohY, Inokuchi K, Molnar E, Shigemoto R
  • 学会等名: IUPS2009
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2009-07-28
• [学会発表] Immunohistochemical localization ofα1Gsubunit of T-type calcium channel in thedorsal lateral geniculate nucleus of mouse brain (2009)
  • 著者名/発表者名: Parajuli LK, Fukazawa Y, Watanabe M, Shigemoto R
  • 学会等名: IUPS2009
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2009-07-28
• [図書] Electron microscopy of biological membrane. Encyclopedia of Biophysics (2012)
  • 著者名/発表者名: Fujimoto T, Fukazawa Y
  • 出版者: Encyclopedia of Biophysics(in press)
• [図書] Glutamate receptor organization : ultrastructural insights (2009)
  • 著者名/発表者名: Fukazawa Y, Shigemoto R
  • 総ページ数: 901-904
  • 出版者: Encyclopedia of Neuroscience(volume 4)