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2011 年度 実績報告書

シナプス可塑性の分子機構の解明とその疾患における意義

研究課題

研究課題/領域番号 22300122
研究機関宮崎大学

研究代表者

高宮 考悟  宮崎大学, 医学部, 教授 (40283767)

キーワードシナプス可塑性 / グルタミン酸受容体 / 学習・記憶
研究概要

記憶・学習の基盤となる神経機能であるシナプス可塑性は、現在その関与が記憶・学習のみならずさまざまな疾患との関与が考えられている。現在までにこのシナプス可塑性の分子機能は、遺伝子レベルで急速にその詳細が明らかとされていきた。その中でも特に、シナプス可塑性の発現を直接制御するAMPA型グルタミン酸受容体の役割が多数報告されている。しかしなお、その完全な理解には多くの不明な点も多く、さらに脳のさまざまな部位におけるシナプス可塑性が異なった分子機構で制御されている事実が報告され、その分子機構を早急に明らかにすることが望まれている。現在、シナプス可塑性の発現メカニズムとして、神経活動依存的なAMPA型グルタミン酸受容体のシナプスへのトラフィッキングが注目されている。そこで本研究では、このAMPA型グルタミン酸受容体のトラフィッキングにおいて重要な役割を担っていると考えられている受容体の細胞内ドメインに結合するタンパク質を中心とした解析を行い、その分子機構を明らかにすることにより記憶・学習のメカニズムを理解すると共に、その疾患への関与に関して研究を行っている。/田PA型グルタミン酸受容体の結合タンパク質としては、GRIP1やPICK1といったタンパク質の海馬CA1領域や小脳プルキンエ細胞における受容体のシナプスへの局在に対する役割を検討し、その疾患への関与は、痛みのメカニズムやうつ病等への関与を検討している。当該年度において、AMPA型グルタミン酸受容体に関係する遺伝子変異マウスの解析を、共同研究を通じて、行ってきた。また海馬における長期増強現象(LTP)が消失している州PA受容体GluA1サブユニットを欠損するマウスを用いて、LTPの発現メカニズムを解明するために、GluA1ノックアウトマウスの脳で遺伝子導入するシステムを確立し、消失したLTPをレスキューするシステムを開発した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

現在までに作製したAMPA型受容体に関連した遺伝子変異マウスの解析は、共同研究を通じて、順調に進んでいる。また、当教室独自に、遺伝子変異マウスを用いて脳内にウイルスベクターを用いた遺伝子導入システムの立ち上げも完了し、本格的な解析の準備が整った。

今後の研究の推進方策

当研究室で確立したマウス海馬へのウイルスを用いた遺伝子導入システムを用いて、海馬における長期増強現象のメカニズムの解明をめざす。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2011

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] GluA4 is Indispensable for Driving Fast Neurotransmission across a High-fidelity Central Synapse. J Physiol2011

    • 著者名/発表者名
      Yang, Y.M., Aitoubah, J., Lauer, A.M., Nuriya, M., Takamiya, K., Jia, Z., May, B.J., Huganir, R.L., Wang, L.Y.
    • 雑誌名

      J Physiol

      巻: 589 ページ: 4209-27

    • DOI

      10.1113/jphysiol.2011.208066

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preserved acute pain and impaired neuropathic pain in mice lacking protein interacting with C Kinase 12011

    • 著者名/発表者名
      Wang, W., Petralia, R.S., Takamiya, K., Xia, J., Li, Y.Q., Huganir, R.L., Tao, Y.X., Yaster, M
    • 雑誌名

      Molecular pain

      巻: 7 ページ: 11

    • DOI

      10.1186/1744-8069-7-11

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reevaluating the Role of LTD in Cerebellar Motor Learning2011

    • 著者名/発表者名
      Schonewille, M., Gao, Z., Boele, H.J., Vinueza Veloz, M.F., Amerika, W.E., Simek, A.A., De Jeu, M.T., Steinberg, J.P., Takamiya, K., Hoebeek, F.E., et al
    • 雑誌名

      Neuron

      巻: 71 ページ: 43-50

    • DOI

      10.1016/j.neuron.2011.02.044

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regulation of AMPA receptor function by the human memory-associated gene KIBRA2011

    • 著者名/発表者名
      Makuch, L., Volk, L., Anggono, V., Johnson, R.C., Yu, Y., Duning, K, Kremerskothen, J., Xia, J., Takamiya, K, Huganir, R.L.
    • 雑誌名

      Neuron

      巻: 71 ページ: 1022-1029

    • DOI

      10.1016/j.neuron.2011.08.017

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhanced synaptic plasticity in mice with phosphomimetic mutation of the GluA1 AMPA receptor2011

    • 著者名/発表者名
      Makino, Y., Johnson, R.C., Yu, Y., Takamiya, K., Huganir, R.L.
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci U S A

      巻: 108 ページ: 8450-8455

    • DOI

      10.1073/pnas.1105261108

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phosphorylation of AMPA receptors is required for sensory deprivation-induced homeostatic synaptic plasticity2011

    • 著者名/発表者名
      Goel, A., Xu, L.W., Snyder, K.P., Song, L., Goenaga-Vazquez, Y., Megill, A., Takamiya, K., Huganir, R.L., Lee, H.K.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 6 ページ: e18264

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0018264

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 学習・記憶におけるシナプス可塑性の分子機構2011

    • 著者名/発表者名
      高宮考悟
    • 雑誌名

      生化学

      巻: 83 ページ: 1016-1026

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0018264

  • [学会発表] 学習・記憶におけるシナプス可塑性の分子メカニズム-AMPA型グルタミン酸レセプターによる神経機能の制御-2011

    • 著者名/発表者名
      高宮考悟
    • 学会等名
      第5回トランスポーター研究会
    • 発表場所
      宮崎(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-22
  • [学会発表] The selective injection system utilizing theta oscillation2011

    • 著者名/発表者名
      高宮考悟
    • 学会等名
      神経科学会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2011-09-17
  • [学会発表] 学習・記憶におけるシナプス可塑性の分子メカニズム-AMPA型グルタミン酸レセプターによる神経機能の制御-2011

    • 著者名/発表者名
      高宮考悟
    • 学会等名
      第15回神経科学領域における分子モニタリングシンポジウム
    • 発表場所
      宮崎
    • 年月日
      2011-06-13

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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