細胞骨格結合蛋白が制御する鳥類記憶形成の分子機構

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24590096
• 研究機関: 帝京大学
• 研究代表者: 山口 真二 帝京大学, 薬学部, 准教授 (60398740)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: 生化学 / 行動生化学 / 分子生物学 / 記憶 / 刻印付け

研究実績の概要

MAP1B, MAP2 による細胞骨格の制御は、遺伝子発現の量的変化のみならず、リン酸化の変化によっても、なされる。MAP2 はリン酸化により細胞骨格の主要な構成蛋白 beta -tubulinから離れ、beta-tubulinの脱重合を促進する。代表者は、MAP2のリン酸化が刻印付けの過程で亢進されることを見出した(山口ら、Neurosci. Res. 69, 32-40, (2011))。このことは、刻印付けに伴い、リン酸化されたMAP2が細胞骨格のダイナミクスを制御し、神経細胞の樹状突起などの構造変化に影響をおよぼしていることを示唆している。そこで、MAP2のリン酸化を阻害すると刻印付けの記憶形成過程に影響があるかどうか、MAP2のリン酸化酵素阻害剤（リチウムクロライド）をニワトリヒナに静脈注射、若しくは、大脳に直接注入し、記憶形成への影響を解析したところ、刻印付けの記憶形成が阻害された。このことは、細胞骨格タンパクが脱重合することが、刻印付けの記憶形成に重要であることを示している。
細胞骨格が変化すると、NMDA受容体やAMPA受容体などのシナプス上での局在が変化し、神経伝達効率が変化することが知られている。そこで、刻印付けによって、NMDA受容体やAMPA受容体がシナプス上に集積するかどうか、シナプス画分を生化学的に分画し、これら受容体の集積を検討した。その結果、シナプス分画にAMPA受容体が集積することが分かった。刻印付けの形成過程では、AMPA受容体がシナプス膜状に集積し、神経伝達効率を高めることが重要であると考えられた。

研究成果

• [雑誌論文] Potential role of voltage-sensing phosphatases in regulation of cell structure through the production of PI(3,4)P2 (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, S., Kurokawa, T., Taira, I., Aoki, N., Sakata, S., Okamura, Y., and Homma, K. J.
  • 雑誌名: J. Cell. Physiol. 巻: 229 ページ: 422-433
  • DOI: 10.1002/jcp.24463.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Expression of the voltage-sensing phosphatase gene in the chick embryonic tissues and in the adult cerebellum. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, S., Aoki, N., Kitajima, T., Okamura, Y. and Homma, K. J.
  • 雑誌名: Communicative & Integrative Biology 巻: 7 ページ: 1-4
  • DOI: 10.4161/19420889.2014.970502
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] 鳥類刻印付けにおけて大脳背側部IMHAは獲得・想起に必要である (2015)
  • 著者名/発表者名: 青木直哉、山口真二、北島孝明、本間光一
  • 学会等名: 第67回日本動物学会関東支部大会
  • 発表場所: 早稲田大学先端生命医科学センター
  • 年月日: 2015-03-14
• [学会発表] 甲状腺ホルモンは、刷り込み学習の感受性期の開始を決定し、その後の学習のプライマーとして働く (2014)
  • 著者名/発表者名: 山口真二、青木直哉、松島俊也、本間光一
  • 学会等名: 第87回日本生化学会大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18
• [学会発表] 鳥類刻印付けの成立に大脳後背側部IMHAは必須である (2014)
  • 著者名/発表者名: 青木直哉、北島孝明、松島俊也、本間光一
  • 学会等名: 第37回日本神経科学大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] Hormonal regulation of the sensitive period for fillial imprinting in domestic chicks. (2014)
  • 著者名/発表者名: 山口真二、青木直哉、本間光一
  • 学会等名: 2014 International Congress of Neuroethology,Hokkaido Neuroethology workshops
  • 発表場所: 北海道大学理学部生命科学科
  • 年月日: 2014-07-26 – 2014-07-27
• [学会発表] Neural circuits of the sensitive period triggered by thyroid hormones in filial imprinting. (2014)
  • 著者名/発表者名: 青木直哉、山口真二、本間光一
  • 学会等名: 2014 International Congress of Neuroethology,Hokkaido Neuroethology workshops
  • 発表場所: 北海道大学理学部生命科学科
  • 年月日: 2014-07-26 – 2014-07-27
• [備考] 帝京大学薬学部ホームページ
  • URL: http://www.pharm.teikyo-u.ac.jp/
• [備考] 帝京大学教員情報
  • URL: https://www.e-campus.gr.jp/staffinfo/public/staff/detail/1303/16