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2010 Fiscal Year Annual Research Report

アクチンによるシナプス機能制御とその高次脳機能における役割

Research Project

Project/Area Number 19200029
Research InstitutionGunma University

Principal Investigator

白尾 智明  群馬大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (20171043)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 関野 祐子  群馬大学, 国立医薬品食品衛生研究所・薬理部, 研究員 (70138866)
安田 浩樹  群馬大学, 大学院・医学系研究科, 准教授 (60294071)
Keywordsアクチン / ミオシンII / LTP / 神経細胞培養 / ドレブリン / シナプス
Research Abstract

本研究は、「樹状突起スパイン内アクチン結合蛋白の量的・質的動態」と「神経伝達物質受容体や足場蛋白のシナプス後部への集積」との双方向性の制御を分子レベルで解析し、アクチンによるシナプス機能制御のメカニズムを明らかにして、このメカニズムの破綻がもたらすシナプス機能不全及び高次脳機能障害を、遺伝子変換マウスを用いて解析することにより、当該メカニズムの高次脳機能における役割を明らかにすることを目的とする。本年度は昨年度までの実験で判明したドレブリンアイソフォーム非変換マウス(DAKO)に現れる脳の機能異常が、ドレブリンアイソフォームが相違するための細胞下マイクロドメインレベルでの分布の異常と関係があるという現象に着目し、スパイン頭部とその付け根の樹状突起幹におけるドレブリン濃度の比を指標として、LTPにおけるドレブリン結合アクチン線維の動態を定量的に解析し、ドレブリンAの結合した、スパイン内の安定アクチン骨格はLTP刺激により急激にスパイン頭部から消失し、その後で、スパイン内のアクチン骨格再編成が惹起され、また、グルタメート受容体が集積してくることが判明した。また、この安定アクチン骨格の消失には、NMDA受容体近傍のマイクロドメインにおけるカルシウムの上昇が必要であり、同時に、ミオシンIIの活性化が必要であることが分かった。興味深いことにこのときに起こるミオシンIIの活性化はミオシン軽鎖リン酸化酵素を阻害しても起こることから、骨格筋で見られるのと同様な、アクチン線維側のコントロール機能が働いていることが示唆された。

  • Research Products

    (27 results)

All 2011 2010 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (19 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] F-actin-binding protein drebrin regulates CXCR4 recruitment to the immune synapse2010

    • Author(s)
      Perez-Martinez M, Gordon-Alonso M, Cabrero JR, Barrero-Villar M, Rey M, Mittelbrunn M, Lamana A, Morlino G, Calabia C, 山崎博幸, 白尾智明, Vazquez J, Gonzalez-Amaro R, Veiga E, Sanchez-Madrid F.
    • Journal Title

      J. Cell Sci.

      Volume: 123 Pages: 1160-1170

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Genetic disruption of the alternative splicing of drebrin geneimpairs context-dependent fear learning in adulthood2010

    • Author(s)
      Kojima N
    • Journal Title

      Neuroscience

      Volume: 165 Pages: 138-150

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Chemico-Genetic Identification of Drebrin as a Regulator of Calcium Responses2010

    • Author(s)
      Mercer JC
    • Journal Title

      Int. J. Biochem. Cell Biol

      Volume: 42 Pages: 337-345

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Low accumulation of drebrin at glutamatergic postsynaptic sites on GABAereic neurons2010

    • Author(s)
      Hanamura, K
    • Journal Title

      Neuroscience

      Volume: 169 Pages: 1489-1500

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effectiveness of carbon-ion beams for apoptosis induction in rat primary immature hippocampal neurons2010

    • Author(s)
      Kaminuma T
    • Journal Title

      J Radiat Res (Tokyo)

      Volume: 51 Pages: 627-631

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] シナプスの細胞骨格2010

    • Author(s)
      山崎博幸
    • Journal Title

      Clinical Neuroscience

      Volume: 28 Pages: 858-861

  • [Journal Article] Electorphysiological technique for the analysis of the synaptic function of PKN in the hippocampus.

    • Author(s)
      Yasuda H
    • Journal Title

      Protein Kinase Technologies

      Volume: 印刷中

  • [Presentation] Radiosensitivity of newly-generated neurons in the adult brain2011

    • Author(s)
      Shirao T.
    • Organizer
      First annual meeting of International Society of Radiation Neurobiology
    • Place of Presentation
      前橋
    • Year and Date
      2011-01-29
  • [Presentation] Inhibitory effect of 5-HT2A receptor activity on drebrin accumulation in dendriticspines2011

    • Author(s)
      Roppongi RT
    • Organizer
      First annual meeting of International Society of Radiation Neurobiology
    • Place of Presentation
      前橋
    • Year and Date
      2011-01-29
  • [Presentation] 新規ドレブリン結合タンパク質の同定とその機能解析2011

    • Author(s)
      山崎博幸
    • Organizer
      First annual meeting of International Society of Radiation Neurobialogy
    • Place of Presentation
      前橋
    • Year and Date
      2011-01-29
  • [Presentation] スパイン内のアイソフォーム特異的なドレブリン動態のアクチン細胞骨格による制御機構2011

    • Author(s)
      鎌田洋輔
    • Organizer
      First annual meeting of International Society of Radiation Neurobiology
    • Place of Presentation
      前橋
    • Year and Date
      2011-01-29
  • [Presentation] X線照射による脳におけるmTORシグナル及びタンパク質合成の変化2011

    • Author(s)
      石塚佑太
    • Organizer
      First annual meeting of International Society of Radiation Neurobiology
    • Place of Presentation
      前橋
    • Year and Date
      2011-01-29
  • [Presentation] Acute effect of X-irradiation on conditioned fear memory2011

    • Author(s)
      Kojima N
    • Organizer
      First annual meeting of International Society of Radiation Neurobiology
    • Place of Presentation
      前橋
    • Year and Date
      2011-01-29
  • [Presentation] 海馬ニューロンの樹状突起スパインにおけるドレブリンのアイソフォーム特異的な動態の制御機構2010

    • Author(s)
      花村健次
    • Organizer
      第19回海馬と高次脳機能学会
    • Place of Presentation
      金澤
    • Year and Date
      20101120-20101121
  • [Presentation] Neuron-specific drebrin isoform is necessary for hippocampus-dependent learning in adulthood but not in young age of mice2010

    • Author(s)
      Kojima N
    • Organizer
      Society for Neuroscience 37th Annual Meeting
    • Place of Presentation
      San Diego, USA
    • Year and Date
      20101113-20101117
  • [Presentation] Low accumulation of drebrin at glutamatergic postsynaptic sites on GABAergic neurons.2010

    • Author(s)
      Shirao T
    • Organizer
      The 10th Biennial Meeting of the APSN Meeting
    • Place of Presentation
      Phuket, Thailand
    • Year and Date
      20101017-20101020
  • [Presentation] 5-HT2A受容体の活性化によるアクチン細胞骨格の変化2010

    • Author(s)
      六本木T麗子
    • Organizer
      第57回北関東医学会総会
    • Place of Presentation
      前橋
    • Year and Date
      20101007-20101008
  • [Presentation] 樹状突起スパインにおけるドレブリンのアイソフォーム特異的な動態の制御機構2010

    • Author(s)
      鎌田洋輔
    • Organizer
      第57回北関東医学会総会
    • Place of Presentation
      前橋
    • Year and Date
      20101007-20101008
  • [Presentation] Inhibitory effect of 5-HT2A receptor activity on drebrin accumulation in dendritic spines2010

    • Author(s)
      六本木T麗子
    • Organizer
      第33回日本神経科学大会・第53回日本神経化学会大会合同大会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      20100902-20100904
  • [Presentation] LL5βは樹状突起スパインの形態形成および成熟を制御する2010

    • Author(s)
      謝敏かく
    • Organizer
      第33回日本神経科学大会・第53回日本神経化学会大会合同大会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      20100902-20100904
  • [Presentation] Age-dependent impairments of hippocampal synaptic plasticity and hippocampus-dependent learning in drebrin A-specific knockout mice2010

    • Author(s)
      児島伸彦
    • Organizer
      第33回日本神経科学大会・第53回日本神経化学会大会合同大会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      20100902-20100904
  • [Presentation] アクチン結合タンパク質ドレブリンのスパイン内動態を制御するメカニズムの解析2010

    • Author(s)
      花村健次
    • Organizer
      第33回日本神経科学大会・第53回日本神経化学会大会合同大会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      20100902-20100904
  • [Presentation] Analysis of long-lasting hyperpolarization mediated by GABAb receptors in the lateral amygdala of mice slice pre p aration using voltage-sensitive dye imaging2010

    • Author(s)
      藤枝智美
    • Organizer
      第33回日本神経科学大会・第53回日本神経化学会大会合同大会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      20100902-20100904
  • [Presentation] 小脳依存性運動記憶の獲得にはタンパク質合成が必要か2010

    • Author(s)
      岡本武人
    • Organizer
      第33回日本神経科学大会・第53回日本神経化学会大会合同大会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      20100902-20100904
  • [Presentation] 樹状突起スパイン細胞骨格に対するneuromodulatorの効果2010

    • Author(s)
      六本木T麗子
    • Organizer
      日本分子生物学会第10回春季シンポジウム
    • Place of Presentation
      松島
    • Year and Date
      20100607-20100608
  • [Presentation] Low accumulation of drebrin in the postsynaptic sites of glutamatergic synapses formed on GABAergic neurons2010

    • Author(s)
      花村健次
    • Organizer
      第87回日本生理学会大会
    • Place of Presentation
      盛岡
    • Year and Date
      20100519-20100521
  • [Remarks]

    • URL

      http://neuro.dept.med.gunma-u.ac.jp/index.html

URL: 

Published: 2012-07-19  

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