| 研究課題/領域番号 |
26430025
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| 研究機関 | 創価大学 |
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研究代表者 |
川井 秀樹 創価大学, 理工学部, 准教授 (90546243)
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| 研究分担者 |
根本 正史 創価大学, 公私立大学の部局等, その他 (80370980)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | ニコチン性受容体 / アセチルコリン / 聴覚 / 興奮性シナプス / 転写因子 / S/N比 / 神経情報処理 / 大脳皮質 |
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| 研究実績の概要 |
研究全体の目的には変更はないが、昨年度より研究計画を少し変更し、シナプスにおける制御機構の分子メカニズムの解明をめざして研究を行っている。
昨年度以前、マウスへのニコチン投与後に、聴覚大脳皮質の上層から得たシナプス試料において、神経伝達物質グルタミン酸活性イオンチャンネルであるAMPA受容体と細胞外シグナル関連キナーゼ（ERK）でリン酸化がみられた。昨年度は、これらの結果を更に発展させ、AMPA受容体とERKをリン酸化するキナーゼの同定を試みた。プロテインキナーゼA(PKA)の阻害剤を用いた生体での電気生理学的実験と、シナプス膜試料を用いた実験から、ニコチンによるPKA活性が、興奮性シナプスでERKの活性とAMPA受容体の機能もしくは数量の制御を生じていることが示唆された。
この結果をうけ、興奮性シナプスでの制御を行う場所を特定する研究を始めた。１つの神経細胞は、数百～数千個の興奮性シナプスの入力を受け取ると考えられているが、ニコチンがどのシナプスで制御しているかは分からない。興奮性シナプスのうち、聴覚視床からの入力を単離してニコチン性制御を調べたところ、変化は見られなかった。一方、自発的なシナプス活性反応に対するニコチン制御を調べたところ、反応の振幅が増加していた。このことから、皮質内にある神経細胞の興奮性シナプスにおいて、伝達受容する側の神経細胞内で、ニコチン性活性がAMPA受容体の制御を行っていることが示唆された。 これは、新たな知見をもたらす結果であり、今後も継続してそのメカニズムについて研究していきたい。
一方、昨年度実施計画に示されたフラビンイメージングを試みたが、更なる機材の必要性が確認され、代替方法として、電気生理学的手法を用いた実験を開始した。これまでの実験で、ニコチンによる転写因子CREBの活性阻害が、興奮性神経細胞と一部の抑制性神経細胞で確認された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
平成２６年度の開始時に装置や材料の関係から、新たな目標を掲げて実験を行ってきた。その目標に関しては、研究実績の概要にあるように成果を得て、ほぼ目標は達成できている。しかし、当初予定していた昨年度の実施計画は、装置の不具合などが生じ、結果別の手法で同じ研究を開始している。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成２８年度は、昨年度に引き続いて、変更された手法で、研究計画を進めていく。
昨年度の結果をもとに、生化学的な実験で分子メカニズムを検討していくとともに、生体を用いた電気生理学的実験を行う。PKA阻害の影響をマルチ電極を用いて検討していくとともに、プロテインキナーゼGおよびCa/カルモジュリンキナーゼIIの阻害剤を用いた研究も行っていく。
また、初年度と本年度の内容であった脳スライスを用いた実験では、第４層および第２、３層での単一細胞を使う方法で研究していく予定である。昨年度計画していた実験は、目的は変わらないが、イメージングではなく、電気生理学的手法を用いて行なっていく 。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
研究分担者の本年度使用額が全額に満たなかったため。
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| 次年度使用額の使用計画 |
物品購入。
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