2013 Fiscal Year Annual Research Report
神経伝達物質放出の修飾機構解明のための分子生理学的研究
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23220008
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
真鍋 俊也 東京大学, 医科学研究所, 教授 (70251212)
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2011-05-31 – 2016-03-31
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| Keywords | 神経科学 / 生理学 / 生体分子 / 脳・神経 / 遺伝子 / シナプス / 可塑性 / 海馬 |
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| Research Abstract |
（１）シナプス前終末におけるミトコンドリアの役割に関する解析では、薬理学的な予備実験の結果を確認するとともに、CA1領域のシナプス前終末特異的なミトコンドリア機能阻害マウスの作製を終了し、電気生理学的な解析を進めている。現時点では、海馬スライス標本のCA1領域において、５Hz刺激後にみられるシナプス抑制に異常がある傾向がみられている。
（２）シナプス前終末のアクティブゾーン蛋白であるCASTのノックアウトマウスの解析では、海馬スライスCA1領域の興奮性シナプスにおいて、CASTがグルタミン酸放出の基礎過程を調節していることが明らかとなった。具体的には、CASTが欠損すると、ひとつのシナプス小胞あたりに充填されるグルタミン酸量が増え、量子サイズが大きくなる。また、シナプスが持続的に活性化した際のシナプス抑圧がより大きくなり、これにシナプス前終末内の初期エンドソームを介した輸送の異常が関与していることを明らかにした。この研究については、すでに第一報を投稿し、現在、改訂中である。CA3苔状線維シナプスでの解析も進めており、シナプス可塑性に異常を見出している。
（３）CaMKIIalphaのシナプス前終末における機能解析では、現在見られている表現型を媒介する分子の探索を進めている。
（４）STIM１の前脳特異的なコンディショナルノックアウトマウスで、シナプス可塑性に異常があることを見出しつつある。
（５）シナプス前終末での神経伝達物質放出を制御するSNAP-25の遺伝子改変マウスではPKCによるSNAP-25のリン酸化が起こらなくなっているが、海馬スライス標本CA1領域において、興奮性シナプス伝達の伝達効率が大きく減少しており、高頻度刺激後に観察されるテタヌス後増強が大きく亢進していることを見出した。現在、論文投稿準備中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
予定していた遺伝子改変マウスの作製については、ほぼ予定通り進んでおり、それらの機能解析についても、ほぼ予定通りである。解析を予定していた遺伝子改変マウスだけでなく、本研究計画の目的達成に寄与する可能性が高い別の遺伝子改変マウスの解析も進め、一部はすでに論文発表を行っていることも考慮すると、全体としては、概ね、予定通りに進んでいるものと判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの研究を計画通りに進めるとともに、本研究計画に密接に関連した別の遺伝子改変マウスについても詳しい解析を進め、本研究の最終的な目的である神経伝達物質放出の修飾機構の詳細を明らかにしたい。いくつかの項目では、すでに、かなりデータが揃ってきているため、論文発表を行って、情報発信を進める。
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[Journal Article] Lemur kinase 3 deficiency causes pronounced locomotor hyperactivity and impairs endocytic trafficking2014
Author(s)
Inoue, T., Hoshina, N., Nakazawa, T., Kiyama, Y., Kobayashi, S., Abe, T., Yamamoto, T., Manabe, T. and Yamamoto, T.
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Journal Title
Journal of Neuroscience
Volume: 34
Pages: 5927-5937
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Point mutation in syntaxin-1A causes abnormal vesicle recycling, behaviors, and short-term plasticity2013
Author(s)
Watanabe, Y., Katayama, N., Takeuchi, K., Togano, T., Itoh, R., Sato, M., Yamazaki, M., Abe, M., Sato, T., Oda, K., Yokoyama, M., Takao, K., Fukaya, M., Miyakawa, T., Watanabe, M., Sakimura, K., Manabe, T. and Igarashi, M.
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Journal Title
Journal of Biological Chemistry
Volume: 288
Pages: 34906-34919
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Elucidation of the molecular functions and LOF of the CDKL5, a causative gene for neurodevelopmental disorders2013
Author(s)
Tanaka, T., Okuda, K., Watanabe, N., Kobayashi, S., Manabe, T., Takao, K., Miyakawa, T., Fukaya, M., Sakagami, H. and Mizuguchi, T.
Organizer
The Japanese Society of Neuropathology
Place of Presentation
Tokyo
Year and Date
20130424-20130426
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[Presentation] Roles of SNAP-25 phosphorylation in presynaptic short-term plasticity
Author(s)
Katayama, N., Yamamori, S., Fukaya, M., Watanabe, M., Takahashi, M. and Manabe, T.
Organizer
Japan Neuroscience Society
Place of Presentation
Kyoto
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[Presentation] Presynaptic Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase II (CaMKII) regulates short-term plasticity through the interaction with syntaxin-1A
Author(s)
Watanabe, Y., Katayama, N., Takeuchi, K., Sakimura, K., Manabe, T. and Igarashi, M.
Organizer
Japan Neuroscience Society
Place of Presentation
Kyoto
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[Presentation] Functional studies of the CDKL5, a causative gene for neurodevelopmental disorders, by interactome screening and loss-of-function analyses
Author(s)
Okuda, K., Watanabe, A., Kobayashi, S., Manabe, T., Takao, K., Miyakawa, T., Fukaya, M., Sakagami, H., Nishioka, T., Amano, M., Kaibuchi, K., Mizuguchi, M. and Tanaka, T.
Organizer
Japan Neuroscience Society
Place of Presentation
Kyoto
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