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2016 年度 実績報告書

学習前の神経回路の操作を可能にする革新的光学技術の開発

公募研究

研究領域多様性から明らかにする記憶ダイナミズムの共通原理
研究課題/領域番号 16H01278
研究機関横浜市立大学

研究代表者

竹本 研  横浜市立大学, 医学部, 助教 (80466432)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
キーワードCALI法 / 光操作 / 神経可塑性
研究実績の概要

申請者が以前開発したGluA1のCALI法は、GluA1細胞外ドメインにエピトープを持つ抗体を利用したものであり、シナプス提示されたGluA1ホモマーを特異的に機能破壊できる。本研究でもGluA1のCALI技術と同様に、シナプスに発現し機能するNMDA受容体を機能破壊するために、NMDA受容体の細胞外ドメインに対する抗体を取得し、CALIが可能なもののスクリーニングを行う。NMDA受容体はヘテロ4量体を形成しており、必ずNR1サブユニットを含む。これまでに8種のNR1のスプライスバリアントが報告されているが、マウス成体脳では主にNR1-1A/NR2A複合体が主に発現しているため、本研究ではNR1-1Aに対する抗体の取得を進めた。NR1Aの立体構造情報を解析し、細胞外ドメイン領域のうち表面に十分露出した30アミノ酸を免疫源としてモノクローナル抗体を合計40クローンを得ることに成功した。さらに生細胞染色の結果から、40クローン中6クローンがnativeなNR1Aを認識することを見出した。これら6クローンについてエオシンラベルし、NR1Aを発現したCHO細胞でCALIが可能な抗体を絞り込み、最終的に内在性NMDA受容体をCALIで機能破壊出来る抗体を1クローン単離する事に成功した。本抗体について、シナプスに発現する内在性NMDA受容体のCALIを行う場合の分子特異性について検討したところ、AMPA電流成分も多少減少することが分かり、完全な分子特異性を見出すことはできなかった。その理由として、今回はわずか1クローンしかCALIが可能な抗体が得られなかったためであると考えており、今後は多くCALIが可能な抗体を単離することで改善できる可能性がある。

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

CALIが可能な機能性抗体の開発はほぼ予定通り進んだが、今のところ高い特異性を持つとは認められていないため。

今後の研究の推進方策

今後は多くのCALIが可能な抗体を単離することで、分子特異性の高い抗体を取得できると考えている。まずは内在性分子を認識する抗体をより多く単離する事が重要と考え、抗体取得方法をペプチド免疫からDNA免疫に変更することでこれを実現する計画である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Nogo restricts adult neural plasticity by limiting the reserve pool of synaptic AMPA receptors.2016

    • 著者名/発表者名
      6.Jitsuki S, Nakajima W, Takemoto K , Sano A, Strittmatter S and Takahashi T
    • 雑誌名

      Cereb. Cortex

      巻: 26 ページ: 427-439

    • DOI

      10.1093/cercor/bhv232

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Dysregulation of a potassium channel, THIK-1, targeted by caspase-8 accelerates cell shrinkage.2016

    • 著者名/発表者名
      5.Sakamaki K, Ishii TM, Sakata T, Takemoto K, Takagi C, Takeuchi A, Morishita A, Takahashi H, Nozawa A, Shinoda H, Chiba K, Sugimoto H, Saito A, Tamate S, Satou Y, Jung SK, Matsuoka S, Koyamada K, Sawasaki T, Nagai T and Ueno N
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Acta.

      巻: 1863 ページ: 2766-2783

    • DOI

      10.1016/j.bbamcr.2016.08.010

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neonatal isolation augments social dominance by altering actin dynamics in the medial prefrontal cortex.2016

    • 著者名/発表者名
      4.Tada H, Miyazaki T, Takemoto K, Takase K, Jitsuki S, Nakajima W, Koide M, Yamamoto N, Komiya K, Suyama K, Sano A, Taguchi A and Takahashi T
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci U S A.

      巻: 113 ページ: E7097-E7105

    • DOI

      10.1073/pnas.1606351113

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Optical inactivation of synaptic AMPA receptors for artificial memory erasure2016

    • 著者名/発表者名
      Takemoto K, Iwanari H, Nagai T, Hamakubo T and Takahashi T
    • 学会等名
      Neuro2016
  • [学会発表] 複合体特異的なAMPA受容体の光不活化と恐怖記憶の消去2016

    • 著者名/発表者名
      竹本 研、岩成 宏子、永井 健治、浜窪 隆雄、高橋 琢哉
    • 学会等名
      第39回 日本分子生物学会年会

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公開日: 2018-12-17  

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