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2012 年度 実施状況報告書

記憶アップデートの分子マーカーとしてのプロテオソーム依存性タンパク質分解の有効性

研究課題

研究課題/領域番号 24650172
研究機関東京農業大学

研究代表者

喜田 聡  東京農業大学, 応用生物科学部, 教授 (80301547)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
キーワード神経科学 / 脳・神経 / 記憶アップデート / 記憶再固定化 / 記憶消去 / 記憶想起 / 記憶固定化 / タンパク質分解
研究概要

動物は、獲得した情報を常に独立した記憶として新規保存するわけではなく、新しい情報を既存の記憶に結びつける「記憶アップデート」を随時行っている。しかし、記憶アップデートの分子基盤はほとんど理解されていない。申請者は自らの「プロテオソーム依存的タンパク質分解が記憶アップデートの起点となる」との仮説を検証するため、記憶固定化(新規形成)時と比較しつつ、アップデート時の脳内におけるプロテオソーム依存的タンパク質分解活性とその記憶制御に対する役割を解析した。免疫組織染色法を用いて恐怖記憶固定化時のプロテオソーム依存的タンパク質分解活性を解析した結果、固定化に必須な領域である海馬には、タンパク質分解の活性化は観察されず、また、海馬におけるプロテオソーム依存的タンパク質分解の阻害も固定化には影響を与えなかった。従って、固定化、すなわち、最初に記憶が形成される際にはプロテオソーム依存的タンパク質分解が必要とされないことが明らかとなった。これに対して、記憶再固定化時には、海馬において、プロテオソーム依存的タンパク質分解の活性化が観察され、また、このタンパク質分解の阻害は再固定化を誘導するために必要な「記憶不安定化」を阻害することが明らかとなった。また、記憶消去時にも脳内の複数の領域で、プロテオソーム依存的タンパク質分解の活性化が観察され、また、このタンパク質分解の阻害は消去を阻害することが明らかとなった。以上の結果は、プロテオソーム依存的タンパク質分解は、既に固定化されていた記憶の想起時にのみ活性化されることを示しており、プロテオソーム依存的タンパク質分解は記憶アップデート時に活性化されることを強く示唆するものであった。また、社会的認知記憶、及び、モリス水迷路における空間記憶における記憶アップデート時におけるプロテオソーム依存的タンパク質分解の動態の解析も進めた。

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

記憶固定化と比較して、記憶再固定化や記憶消去時にのみプロテオソーム依存的タンパク質分解が活性化されることが示され、また、この活性化が再固定化や消去に必須であることから、本課題の仮説が正しいことが証明されつつあるため。

今後の研究の推進方策

社会的認知記憶課題では、「新規性」を認識する脳領域の同定も進んでいるため、社会的認知記憶アップデートに対するプロテオソーム依存的タンパク質分解の役割の解析を進め、本課題における仮説の一般性を検証する。プロテオソーム依存的タンパク質分解が誘導されることが明らかになった領野に対してプロテオソーム阻害剤(β-lac)を注入して、記憶アップデートに対するタンパク質分解の役割を解析する。さらに、新規物体認識課題、恐怖条件付け文脈学習課題等を用いて、記憶アップデートの条件を変更した場合のプロテオソーム依存的タンパク質分解の誘導変化に関しても詳細に解析し、記憶アップデートに応じたプロテオソーム依存的タンパク質分解の誘導条件を明らかにする。

次年度の研究費の使用計画

該当なし。

  • 研究成果

    (24件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (18件) (うち招待講演 6件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 記憶形成とアップデートのメカニズム2013

    • 著者名/発表者名
      喜田聡
    • 雑誌名

      化学と生物

      巻: 51 ページ: 81-89

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Genetic enhancement of neuropathic and inflammatory pain by forebrain upregulation of CREB-mediated transcription.2012

    • 著者名/発表者名
      Descalzi G
    • 雑誌名

      Mol Pain.

      巻: 8 ページ: 90

    • DOI

      10.1186/1744-8069-8-90.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A functional role for CREB as a positive regulator of memory formation and LTP.2012

    • 著者名/発表者名
      Kida, S.
    • 雑誌名

      Experimental Neurobiology

      巻: 21 ページ: 136-140

    • DOI

      10.5607/en.2012.21.4.136.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dysfunction of the RAR/RXR signaling pathway in the forebrain impairs hippocampal memory and synaptic plasticity.2012

    • 著者名/発表者名
      Nomoto, M.
    • 雑誌名

      Mol. Brain.

      巻: 5 ページ: 8

    • DOI

      10.1186/1756-6606-5-8.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Roles of CREB in the regulation of FMRP by group I metabotropic glutamate receptors in cingulate cortex.2012

    • 著者名/発表者名
      Wang, H.
    • 雑誌名

      Mol Brain.

      巻: 5 ページ: 27

    • DOI

      10.1186/1756-6606-5-27.

    • 査読あり
  • [学会発表] 社会的認知制御記憶固定化および社会性認知記憶に基づいた新規性認知機構の組織学的解析.2013

    • 著者名/発表者名
      谷水俊之、門間和音、岡野絵美子、張悦、福島穂高、喜田聡
    • 学会等名
      第57回日本農芸化学会大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      20130324-20130328
  • [学会発表] 新規物体認知記憶固定化制御機構の脳組織学的解析.2013

    • 著者名/発表者名
      河野恭平、張 悦、谷水俊之、岡野絵美子、喜田聡
    • 学会等名
      第57回日本農芸化学会大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      20130324-20130328
  • [学会発表] 社会的認知記憶固定化及び再固定化制御機構に関わる脳領域の同定.2012

    • 著者名/発表者名
      谷水俊之、門間和音、岡野絵美子、張悦、福島穂高、喜田聡
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      20121211-20121214
  • [学会発表] NIH3T3細胞においてサーカディアン転写リズムを制御する細胞内情報伝達経路の同定.2012

    • 著者名/発表者名
      森下良一、三浦大樹、喜田聡
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      20121211-20121214
  • [学会発表] 新規物体認知記憶固定化における制御機構の脳組織学的解析.2012

    • 著者名/発表者名
      河野恭平、張 悦、谷水俊之、喜田聡
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      20121211-20121214
  • [学会発表] タンパク質分解を起点とした想起後の記憶制御2012

    • 著者名/発表者名
      喜田 聡
    • 学会等名
      生理学研究所シンポジウム「記憶回路研究会」
    • 発表場所
      岡崎
    • 年月日
      20121120-20121121
    • 招待講演
  • [学会発表] Distinct neuron populations in the enhancement/reconsolidation and extinction phases of reactivated inhibitory avoidance memory in the hippocampus, amygdala and mPFC.2012

    • 著者名/発表者名
      Yue ZHANG、Hotaka FUKUSHIMA、Satoshi KIDA
    • 学会等名
      The 42nd annual meeting of Society for neuroscience
    • 発表場所
      New Orleans, U.S.A.
    • 年月日
      20121013-20121017
  • [学会発表] タンパク質分解を介する想起後の受動回避記憶制御機構の解析.2012

    • 著者名/発表者名
      福島穂高、張悦、喜田聡
    • 学会等名
      第35回日本神経科学大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      20120918-20120921
  • [学会発表] CREBとERKのリン酸化を指標とした恐怖記憶強化と消去制御に関わるニューロン集団の同定.2012

    • 著者名/発表者名
      張 悦、福島穂高、喜田聡
    • 学会等名
      第35回日本神経科学大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      20120918-20120921
  • [学会発表] 社会的認知記憶固定化及び再固定化を制御する脳領域の組織学的解析.2012

    • 著者名/発表者名
      谷水俊之、門間和音、岡野絵美子、張 悦、福島穂高、喜田聡
    • 学会等名
      第35回日本神経科学大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      20120918-20120921
  • [学会発表] 新規物体認知記憶固定化を制御する脳領域の同定.2012

    • 著者名/発表者名
      河野恭平、張 悦、谷水俊之、喜田聡
    • 学会等名
      第35回日本神経科学大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      20120918-20120921
  • [学会発表] 特異的ニューロン集団が産み出す想起後の記憶制御のダイナミクス

    • 著者名/発表者名
      喜田 聡
    • 学会等名
      第35回日本神経科学大会シンポジウム「個々の神経細胞の働きを俯瞰して見る脳機能」
    • 発表場所
      名古屋
  • [学会発表] 想起後の恐怖記憶制御のダイナミクス

    • 著者名/発表者名
      喜田 聡
    • 学会等名
      自然科学研究機構国際拠点形成プロジェクト「脳の階層的研究」報告会&シンポジウム
    • 発表場所
      岡崎
    • 招待講演
  • [学会発表] Circadian regulation of memory retrieval by BMAL1.

    • 著者名/発表者名
      喜田 聡
    • 学会等名
      International Conference of Neurons and Brain Diseases.
    • 発表場所
      Montreal, Canada
    • 招待講演
  • [学会発表] Enhancement of fear memory after retrieval through protein degradation and synthesis

    • 著者名/発表者名
      喜田 聡
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学会ワークショップ「遺伝子発現とタンパク質分解によって産み出される記憶制御のダイナミクス」
    • 発表場所
      福岡
  • [学会発表] Circadian regulation of memory retrieval by BMAL1.

    • 著者名/発表者名
      喜田 聡
    • 学会等名
      EMCCS-­FENS 5th annual meeting
    • 発表場所
      Barcelona, Spain
    • 招待講演
  • [学会発表] Dynamic regulation of fear memory after retrieval by distinct neural circuits.

    • 著者名/発表者名
      喜田 聡
    • 学会等名
      National Institute for Physiological Sciences International Workshop 2012 Central Neuroplasticity in Sensory-Emotional Link
    • 発表場所
      Okazaki
    • 招待講演
  • [学会発表] Dynamic regulation of fear memory after retrieval.

    • 著者名/発表者名
      喜田 聡
    • 学会等名
      MCCS-Australia (Asia-pacific)
    • 発表場所
      Melbourne, Australia
    • 招待講演
  • [図書] Memory reconsolidation and extinction 「Memory Mechanisms on Health and Disease」2012

    • 著者名/発表者名
      喜田 聡(Karl Peter Giese編集)
    • 総ページ数
      444ページ中20ページ
    • 出版者
      World Scientific

URL: 

公開日: 2014-07-24  

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