Resonance特性の分子メカニズムと機能的意義の解析

2017 年度 実績報告書

• 研究領域: 非線形発振現象を基盤としたヒューマンネイチャーの理解
• 研究課題/領域番号: 16H01615
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 橋本 浩一 広島大学, 医歯薬保健学研究科(医), 教授 (00303272)
• 研究期間 (年度): 2016-06-30 – 2018-03-31
• キーワード: 下オリーブ核 / resonance特性 / オシレーション

研究実績の概要

延髄下オリーブ核ニューロンは、サイン波状の周期的閾値下膜電位振動（subthreshold membrane potential oscillation: STO）を示すことが知られている。昨年度までの解析から、STOの発現にはhyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated K+ channel 1（HCN1）が必須であることを明らかにした。また、 resonance特性に関与する可能性がある他のイオンチャネルとして、Kv11型電位依存性K+チャネルも同時に同定した。本年度はKv11のresonance特性における機能的意義を明らかにするための解析を中心に実施した。Kv11の脳内での分布を解析するため、特異的抗体の作成に着手した。また、下オリーブ核に発現が見られるサブタイプとしてKv11.3（Kcnh7）に着目し、ノックアウトマウスの作成を開始した。現在、マウスの作成はほぼ完了している。また、同じくresonance特性に関係すると考えられているHCN1チャネルとKv11.3とのイオンチャネルレベルでの機能的な相互作用の機序を明らかにするため、HEK293にHCN1とKcnh7を共発現させる実験系を立ち上げた。立ち上げはほぼ終了し、HCN1もしくはKcnh7単独、もしくは両者を同時に発現させるなど発現パターンを変えた解析を開始している。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Glutamate transporter GLAST controls synaptic wrapping by Bergmann glia and ensures proper wiring of Purkinje cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki, T., Yamasaki, M., Hashimoto, K., Kohda, K., Yuzaki, M., Shimamoto, K., Tanaka, K., Kano, M., Watanabe, M.
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 巻: 114 ページ: 7438-7443
  • DOI: 10.1073/pnas.1617330114.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Serotonin rebalances cortical tuning and behavior linked to autism symptoms in 15q11-13 CNV mice. (2017)
  • 著者名/発表者名: Nakai, N., Nagano, M., Saitow, F., Watanabe, Y., Kawamura, Y., Kawamoto, A., Tamada, K., Mizuma, H., Onoe, H., Watanabe, Y., Monai, H., Hirase, H., Nakatani, J., Inagaki, H., Kawada, T., Miyazaki, T., Watanabe, M., Sato, Y., Okabe, S., Kitamura, K., Kano, M., Hashimoto, K., Suzuki, H., Takumi, T.
  • 雑誌名: Science Advances 巻: 3 ページ: e1603001
  • DOI: 10.1126/sciadv.1603001
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Anatomical pathway for perioral sensory signals to the inferior olive in the mouse. (2018)
  • 著者名/発表者名: Kubo, R., Hashimoto, K.
  • 学会等名: 第95回 日本生理学会大会
• [学会発表] マウスヒゲ領域から下オリーブ核に至る感覚経路の解析. (2017)
  • 著者名/発表者名: 久保怜香、橋本浩一
  • 学会等名: 生理学研究所研究会「シナプス・神経回路機能の時空間制御」
• [学会発表] Microglia Dependent Development of Neuronal Circuits in the Cerebellum. (2017)
  • 著者名/発表者名: Nakayama, H., Abe, M., Morimoto, M., Sakimura, K., Hashimoto, K.
  • 学会等名: 第40回 日本神経科学学会大会
• [学会発表] Activation of mTORC1 signaling in cerebellar Purkinje cells causes cell death and hypertrophy of Purkinje cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: Sakai, Y., Kassai, H., Nakayama, H., Nakao, K., Maeda, T., Hashimoto, K., Kano, M., Aiba, A.
  • 学会等名: 第40回 日本神経科学学会大会
• [備考]
  • URL: http://home.hiroshima-u.ac.jp/physiol2/