2023 年度研究成果報告書

海馬苔状線維シナプスにおける伝達効率の制御とその機能的意義

研究課題

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研究課題/領域番号	21H02598
研究種目	基盤研究(B)
配分区分	補助金
応募区分	一般
審査区分	小区分46030:神経機能学関連
研究機関	同志社大学
研究代表者	坂場武史同志社大学, 脳科学研究科, 教授 (80609511)
研究期間 (年度)	2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード	シナプス / 神経機能
研究成果の概要	海馬苔状線維シナプスにおける伝達効率の制御機構の研究として、長期シナプス増強のメカニズムを電気生理学と超解像顕微鏡を組み合わせて解析した。光遺伝学的な方法でシナプス前終末を刺激することで長期増強を誘導し、その後、直接パッチクランプ法でシナプス前機能の変化を計測した。活動電位やCaチャネル電流といった終末電気特性に変化がなかった。一方でシナプス小胞の開口放出確率が上昇した。超解像顕微鏡でシナプス前終末のactive zoneタンパク質を構成するMunc13-1やRIM1の集積が見られた。よって、active zoneタンパク質のダイナミックな分布変化が長期増強のメカニズムであると示唆された。
自由記述の分野	神経生理学
研究成果の学術的意義や社会的意義	神経シナプスはms以内で神経間の伝達を高速で担う一方で、秒から時間の単位で伝達効率ダイナミックに変化し、素子レベルでの学習・記憶を担っている。本研究では、シナプス後性より理解が立ち遅れていたシナプス前性の長期シナプス増強現象の分子細胞メカニズムを、分子細胞レベルで明らかにするという基礎神経科学としての意義がある。