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2018 年度 実績報告書

他個体認知・社会性および空間認知の基盤となるシナプス分子SEPT3の解析

公募研究

研究領域多様な「個性」を創発する脳システムの統合的理解
研究課題/領域番号 17H05945
研究機関名古屋大学

研究代表者

上田 奈津実 (石原奈津実)  名古屋大学, 理学研究科, 講師 (60547561)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
キーワード空間認知 / 細胞骨格
研究実績の概要

本研究課題では、空間認知の遺伝的要因に焦点をあて個性形成の分子脳科学基盤を解明することを目指した。セプチン欠損マウスで見出した空間弁別記憶保持障害について責任領域の確定を行うとともに、セプチンを手がかりに個性の階層的理解を目指し、空間弁別の組織・細胞レベルの基盤を明らかにした。

【行動・組織レベル】空間認知の責任領域は海馬歯状回である(McHugh et al., Science 2007)。セプチン欠損マウスの空間弁別記憶保持障害が歯状回でのセプチン欠損に起因するかの検証を目的として、セプチン欠損/野生型マウスの歯状回における局所的セプチン補填/枯渇が空間弁別記憶保持障害を救済/再現するかを精査した。実験の結果、顆粒細胞が大多数を占める歯状回においてセプチンが発現することが空間弁別記憶保持に必要であることと、セプチン欠損マウスの空間弁別記憶保持障害の正常化には歯状回に限局したセプチンの発現で十分であることが検証できた。併せて、セプチン欠損マウスの空間弁別記憶保持障害が神経系発生・発達過程に起こる不可逆的な後遺障害ではなく、成熟後のセプチン補填で矯正可能であることも示された。

【細胞レベル】電子顕微鏡を用いた連続切片3次元再構築法による形態解析を進め、セプチン欠損マウスでは海馬歯状回でのみ特定の細胞小器官を持つスパインが少ないもののCA領域では正常であること、スパイン形態(シナプス密度、スパイン体積、PSD面積)は海馬全領域で正常であるという結果を得た。さらにライブイメージングを行い、学習・記憶の細胞レベルの素過程であるシナプス伝達の長期増強現象(L-LTP)が誘導された特定のスパインにセプチンを介して細胞小器官が侵入することを見出した。

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

    (8件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] CDC42EP4, a perisynaptic scaffold protein in Bergmann glia, is required for glutamatergic tripartite synapse configuration.2018

    • 著者名/発表者名
      Ageta-Ishihara N, Konno K, Yamazaki M, Abe M, Sakimura K, Watanabe M, Kinoshita M.
    • 雑誌名

      Neurochemistry International

      巻: 119 ページ: 190-198

    • DOI

      10.1016/j.neuint.2018.01.003. Epub 2018 Jan 9.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] UBL3 modification influences protein sorting to small extracellular vesicles.2018

    • 著者名/発表者名
      Ageta H, Ageta-Ishihara N, Hitachi K, Karayel O, Onouchi T, Yamaguchi H, Kahyo T, Hatanaka K, Ikegami K, Yoshioka Y, Nakamura K, Kosaka N, Nakatani M, Uezumi A, Ide T, Tsutsumi Y, Sugimura H, Kinoshita M, Ochiya T, Mann M, Setou M, Tsuchida K.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 9 ページ: 3936

    • DOI

      10.1038/s41467-018-06197-y.

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Septin-dependent entry of smooth endoplasmic reticulum into dendritic spines as a synaptic basis of persistent memory2019

    • 著者名/発表者名
      Ageta-Ishihara N, Takao K, Miyakawa T, Hioki H, Bito H, Inokuchi K, Kinoshita M.
    • 学会等名
      OIST Mini-Symposium: The 16th International Membrane Research Forum
    • 国際学会
  • [学会発表] An activity-regulated septin subunit SEPT3 is required for the entry of sER into dendritic spines and spatial discrimination.2018

    • 著者名/発表者名
      Ageta-Ishihara N, Fukazawa Y, Takao K, Miyakawa T, Bito H, Inokuchi K,
    • 学会等名
      Gordon Research Conference “Cell Biology of the Neuron”
    • 国際学会
  • [学会発表] Spatial discrimination defects caused by chronic, systemic loss of a septin subunit is recapitulated by its acute, local depletion in the hippocampal dentate gyrus2018

    • 著者名/発表者名
      Ageta-Ishihara N, Takao K, Miyakawa T, Hioki H, Bito H, Inokuchi K, Kinoshita M.
    • 学会等名
      第1回国際シンポジウム “Towards Understanding INDIVIDUALITY”
    • 国際学会
  • [学会発表] Requirement of a septin subunit SEPT3 in the dentate gyrus granule cells for dendritic spine maturation and spatial discrimination2018

    • 著者名/発表者名
      Sakakibara K, Fukumasu N, Ageta-Ishihara N, Fukazawa Y, Takao K, Miyakawa T, Bito H, Kinoshita M.
    • 学会等名
      The 6th Neural Circuits Joint Workshop
  • [学会発表] Unexpected motor and histopathological phenotype found in mice that lack SEPT7 in the cerebellum2018

    • 著者名/発表者名
      Ageta-Ishihara N, Kurita H, Yamazaki M, Abe M, Fukazawa Y, Sakimura K, Kinoshita M.
    • 学会等名
      The 6th Neural Circuits Joint Workshop
  • [学会発表] 空間弁別の分子・細胞学的基盤 -個性の階層的理解を目指して-2018

    • 著者名/発表者名
      上田(石原)奈津実
    • 学会等名
      次世代脳プロジェクト冬のシンポジウム
    • 招待講演

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公開日: 2019-12-27  

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