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2018 年度 実績報告書

CAST/ELKSの機能制御から捉える網膜シナプスのスクラップアンドビルド

公募研究

研究領域スクラップ&ビルドによる脳機能の動的制御
研究課題/領域番号 17H05741
研究機関山梨大学

研究代表者

大塚 稔久  山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (40401806)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
キーワード神経科学
研究実績の概要

本年度も引き続き、リバイスのための追加実験を行った。具体的には、条件付きダブルノックアウトマウスで見出された視細胞死がアポトーシスによるものであることをTUNEL法によって形態学的に明らかにした。さらに、網膜特異的にGCaMPを発現させるためのAAVベクター構築を進め、光応答による双極細胞の活性化をモニターできる系の確立を行い、LED刺激によって網膜細胞の応答の検出に成功した。一方、この光刺激がどの程度生体内の現象を反映しているかについては、引き続き条件検討が必要と思われた。また、ドイツマックスプランク研究所のTobias Moser博士との共同研究で、パッチクランプ法を用いてプレシナプスのカルシウムチャネルに着目した解析を継続し、CAST/ELKSダブルノックアウトマウス網膜ではカルシウムチャネルの機能が大きく阻害されていることを見出した。この成果は、Calyx of heldシナプスにおけるデータと高い相関性があり、CAST/ELKSがカルシウムチャネルと相互作用して、神経伝達物質の放出を制御しているという一般原理の提唱につながった。また、将来的に網膜視細胞から双極細胞への神経伝達を直接モニターするために、双極細胞特異的に膜電位センサーを発現させるベクター開発を開始した。さらに、網膜における異所性のシナプス形成のスクラップアンドビルドの解明のために、特にリン酸化シグナル伝達に着目した。具体的には、AMPKファミリーのマスターリン酸化酵素・LKB1がこの異所性シナプス形成を制御していることを確かめるとともに、CAST/ELKSのそれぞれのリン酸化部位(セリン残基)をアラニン残基に置換した変異マウスの交配・繁殖を進めた。これら変異マウスとLKB1変異マウスを交配させLKB1シグナル系とCAST/ELKSのリン酸化についての関連について今後予備データを得る。

現在までの達成度 (段落)

平成30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

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Vangl2 interaction plays a role in the proteasomal degradation of Prickle22019

    • 著者名/発表者名
      Nagaoka Tadahiro、Furuse Mikio、Ohtsuka Toshihisa、Tsuchida Kunihiro、Kishi Masashi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 ページ: 2912

    • DOI

      10.1038/s41598-019-39642-z

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ELKS/Voltage-Dependent Ca2+ Channel-β Subunit Module Regulates Polarized Ca2+ Influx in Pancreatic β Cells2019

    • 著者名/発表者名
      Ohara-Imaizumi Mica、Aoyagi Kyota、Yamauchi Hajime、Yoshida Masashi、Mori Masayuki X.、Hida Yamato、Tran Ha Nam、Ohkura Masamichi、Abe Manabu、Akimoto Yoshihiro、Nakamichi Yoko、Nishiwaki Chiyono、Kawakami Hayato、Hara Kazuo、Sakimura Kenji、Nagamatsu Shinya、Mori Yasuo、Nakai Junichi、Kakei Masafumi、Ohtsuka Toshihisa
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 26 ページ: 1213~1226.e7

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2018.12.106

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cytomatrix proteins CAST and ELKS regulate retinal photoreceptor development and maintenance2018

    • 著者名/発表者名
      Hagiwara Akari、Kitahara Yosuke、Grabner Chad Paul、Vogl Christian、Abe Manabu、Kitta Ryo、Ohta Keisuke、Nakamura Keiichiro、Sakimura Kenji、Moser Tobias、Nishi Akinori、Ohtsuka Toshihisa
    • 雑誌名

      The Journal of Cell Biology

      巻: 217 ページ: 3993~4006

    • DOI

      10.1083/jcb.201704076

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] CAST/ELKS Proteins Control Voltage-Gated Ca2+ Channel Density and Synaptic Release Probability at a Mammalian Central Synapse2018

    • 著者名/発表者名
      Dong Wei、Radulovic Tamara、Goral R. Oliver、Thomas Connon、Suarez Montesinos Monica、Guerrero-Given Debbie、Hagiwara Akari、Putzke Travis、Hida Yamato、Abe Manabu、Sakimura Kenji、Kamasawa Naomi、Ohtsuka Toshihisa、Young Samuel M.
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 24 ページ: 284~293.e6

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2018.06.024

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Molecular structure and function of the presynaptic active zone.2018

    • 著者名/発表者名
      Toshihisa Ohtsuka
    • 学会等名
      A symposium in honor of Sumiko Mochida-Forefront of Neurotransmitter Release and Calcium Channel Signaling
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 山梨大学医学部生化学講座第一教室ホームページ

    • URL

      http://www.med.yamanashi.ac.jp/basic/bioche01/

URL: 

公開日: 2019-12-27  

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