線条体ドーパミンシナプス接着分子の機能形態解析

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25830031
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 内ヶ島 基政 北海道大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (10614662)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: ドーパミン / シナプス / 線条体

研究実績の概要

まず、包埋後免疫電子顕微鏡法を用いてマウス線条体ドーパミンシナプスにおける分子発現解析を行った。ドーパミンシナプスのポストシナプスでは、前年度に報告した抑制性シナプス選択的なシナプス接着分子であるニューロリジン２に加え、GABAA受容体やその足場タンパクであるゲフィリンが検出されたが、ドーパミン受容体の集積傾向は認められなかった。一方、そのプレシナプスではドーパミン放出に必要な分子機構は整っていたがGABAはほとんど検出されず、ドーパミンシナプスは受容体と伝達物質が一致しない特殊な接着構造を形成していることが示唆された。次に、レンチウイルスベクターを用いた単一線条体ニューロン標識と蛍光免疫染色を組み合わせることによってドーパミンシナプスの標的ニューロンの検討を行ったところ、ドーパミンシナプスはドーパミン受容体を豊富に発現する線条体投射型ニューロンの樹状突起やスパインに多く形成される傾向を認めた。さらに、線条体投射型ニューロンにおいてレンチウイルスベクターを介してニューロリジン２をノックダウンさせると、ドーパミンシナプスの数が減少することを見出した。以上のことから、ドーパミンシナプスはドーパミン受容体を豊富に備えた標的ニューロンに対してGABAシナプスと共通の分子を介してドーパミンの放出部位を係留させることにより、ドーパミン伝達に強度と選択性を与える分子装置であり、この形成にニューロリジン２が重要な役割を担っていることが明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] VGluT3-Expressing CCK-Positive Basket Cells Construct Invaginating Synapses Enriched with Endocannabinoid Signaling Proteins in Particular Cortical and Cortex-Like Amygdaloid Regions of Mouse Brains. (2015)
  • 著者名/発表者名: Omiya Y, Uchigashima M, Konno K, Yamasaki M, Miyazaki T, Yoshida T, Kusumi I, Watanabe M.
  • 雑誌名: J Neurosci. 巻: 35(10) ページ: 4215-4228
  • DOI: 10.1523/JNEUROSCI.4681-14.2015.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Retrograde signaling for climbing fiber synapse elimination. (2015)
  • 著者名/発表者名: Uesaka N, Uchigashima M, Mikuni T, Hirai H, Watanabe M, Kano M.
  • 雑誌名: Cerebellum 巻: 14(1) ページ: 4-7
  • DOI: 10.1007/s12311-014-0615-y.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cellular and subcellular localization of cholecystokinin (CCK)-1 receptors in the pancreas, gallbladder, and stomach of mice. (2015)
  • 著者名/発表者名: Konno K, Takahashi-Iwanaga H, Uchigashima M, Miyasaka K, Funakoshi A, Watanabe M, Iwanaga T.
  • 雑誌名: Histochem Cell Biol. 巻: 143(3) ページ: 301-312
  • DOI: 10.1007/s00418-014-1281-3. Epub 2014 Sep 24.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neuron type- and input pathway-dependent expression of Slc4a10 in adult mouse brains. (2014)
  • 著者名/発表者名: Song X, Yamasaki M, Miyazaki T, Konno K, Uchigashima M, Watanabe M.
  • 雑誌名: Eur J Neurosci. 巻: 40(5) ページ: 2797-2810
  • DOI: 10.1111/ejn.12636. Epub 2014 Jun 6.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enriched expression of GluD1 in higher brain regions and its involvement in parallel fiber-interneuron synapse formation in the cerebellum. (2014)
  • 著者名/発表者名: Konno K, Matsuda K, Nakamoto C, Uchigashima M, Miyazaki T, Yamasaki M, Sakimura K, Yuzaki M, Watanabe M.
  • 雑誌名: J Neurosci. 巻: 34(22) ページ: 7412-7424
  • DOI: 10.1523/JNEUROSCI.0628-14.2014.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Retrograde semaphorin signaling regulates synapse elimination in the developing mouse brain. (2014)
  • 著者名/発表者名: Uesaka N, Uchigashima M, Mikuni T, Nakazawa T, Nakao H, Hirai H, Aiba A, Watanabe M, Kano M.
  • 雑誌名: Science 巻: 344(6187) ページ: 1020-1023
  • DOI: 10.1126/science.1252514. Epub 2014 May 15.
  • 査読あり
• [学会発表] CCK/VGluT3陽性バスケット細胞シナプスに特異的な2-アラキドノイルグリセロー ルシグナルを介したシナプス伝達修飾の分子形態基盤 (2014)
  • 著者名/発表者名: 内ヶ島 基政、渡辺 雅彦
  • 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（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13