細胞間相互作用を介したグルタミン酸トランスポーターのシナプス局在制御機構

谷氨酸转运蛋白通过细胞间相互作用的突触定位控制机制

基本信息

批准号：
21K06416
负责人：
有村奈利子
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Tohoku University (2022)National Center of Neurology and Psychiatry (2021)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K06416/
关键词：
Dscam グルタミン酸トランスポーター小脳シナプス形成 GLAST 小脳シナプス

项目摘要

グルタミン酸は、哺乳類の中枢神経系の主要な興奮性神経伝達物質であり、シナプス間隙へ放出され、急速な神経活動の伝達を仲介した後、グルタミン酸トランスポーターによって速やかに細胞内に回収される。近年主要なグルタミン酸トランスポーターの一つであるGLAST(slc1a3)の遺伝子変異が、統合失調症や強迫性障害などの様々な神経・精神疾患に関与することが明らかにされてきた。しかし、シナプスを被覆するグリア細胞膜上でGLASTが、どのような機構でシナプス間隙に局在化して機能するかについては不明であった。我々はこれまで、DSCAMの発生期の神経細胞における機能を解析してきた。Dscamの機能欠損マウスの小脳を解析し、登上線維のシナプス形成が障害されていることを見出した。そしてこのDSCAMの機能低下がGLASTの局在異常を引き起こしていることを明らかにした。そこで、本研究では、このDSCAM-GLASTの相互作用がどのように小脳シナプス形成と運動機能を制御するか明らかにすることを目的としている。本年度は、小脳シナプスが重要な機能を果たしている視機性眼球反応について検討を行った。これは動物の周りの視野が動く際に網膜に写る像がブレないように（電車の中から外の物体を視認する時に）眼が動く反射であり、登上線維のシナプス形成障害がある場合は反応性が低下する。Dscam機能欠損マウスを用いてOKRの反応性を検証したところ、この反応が優位に減弱していることを見出した。また、Dscamの機能欠損マウスの小脳に、グルタミン酸トランスポーターの活性化剤を投与すると、電気生理学的な反応が変化することが明らかとなった。以上のことから、Dscamはグルタミン酸トランスポーターを介してシナプスの形成とその生理的機能に重要な分子であることが明らかとなった。本研究は、予定通り順調に進んでいると考えている。

谷氨酸是哺乳动物中枢神经系统的主要兴奋性神经递质，释放到突触裂隙中，并介导神经活动的快速传播，然后被谷氨酸转运蛋白迅速在细胞内迅速恢复。近年来，已经揭示了Glast（SLC1A3）中主要谷氨酸转运蛋白之一（SLC1A3）中的遗传突变参与多种神经和精神疾病，例如精神分裂症和强迫性疾病。然而，目前尚不清楚Glast功能如何定位于覆盖突触的神经胶质细胞膜上的突触裂缝。我们先前已经分析了DSCAM在新生神经元中的功能。我们分析了无DSCAM功能的小鼠小脑的小脑，发现攀岩纤维的突触形成受损。还揭示了这种DSCAM的这种降解功能引起胶状的异常定位。因此，本研究旨在阐明DSCAM-Glast的这种相互作用如何调节小脑突触的形成和运动功能。今年，我们研究了小脑突触起着重要作用的视觉眼反应。这是一种反射，眼睛移动，使视网膜上的图像在移动动物周围的视野时（从火车内部观察外部物体时）并不会模糊，并且如果在攀岩纤维的突触形成中存在缺陷，则反应性会降低。当使用DSCAM缺陷型小鼠验证OKR的反应性时，发现该反应减弱至主要水平。还揭示了将谷氨酸转运蛋白施用到小鼠的小脑中，缺乏DSCAM功能，从而改变了电生理反应。从上面可以揭示出DSCAM是突触形成及其通过谷氨酸转运蛋白的生理功能的重要分子。我们认为，这项研究按计划顺利进行。

项目成果

期刊论文数量（10）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

神経膜分子DSCAMによるグルタミン酸除去制御

神经元膜分子 DSCAM 控制谷氨酸的去除

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yoshihara;C.;Tokita;K.;Maruyama;T.;Kaneko;M.;Tsuneoka;Y.;Fukumitsu;K.;Miyazawa;E.;Shinozuka;K.;Huang;A.J.;Nishimori;K.;McHugh;T.J.;Tanaka;M.;Itohara;S.;Touhara;K.;Miyamichi;K.;Kuroda;K.O.;有村奈利子
通讯作者：
有村奈利子

小脳プルキンエ細胞上のDSCAM によるグリア細胞上のGLASTの局在とシナプス形成制御

GLAST 在神经胶质细胞上的定位以及 DSCAM 对小脑浦肯野细胞突触形成的调节

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Tsuneoka Yousuke;Atsumi Yusuke;Makanae Aki;Yashiro Mitsuru;Funato Hiromasa;有村奈利子
通讯作者：
有村奈利子

Neuronal and astrocytic protein connections and associated adhesion molecules

DOI：
10.1016/j.neures.2022.09.014
发表时间：
2023-02-09
期刊：
NEUROSCIENCE RESEARCH
影响因子：
2.9
作者：
Dewa，Ken-ichi;Arimura，Nariko
通讯作者：
Arimura，Nariko

臨床精神薬理

临床精神药理学

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
飛澤健斗;有村奈利子
通讯作者：
有村奈利子

認知症を引き起こす新たな血液由来成分の探索

寻找导致痴呆的新血液成分

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Shimohama Sho;Iizuka Takahiro;Takizawa Tsubasa;Watanabe Narumi;Tezuka Toshiki;Matsuda Kosuke;Yamanoi Kazuhiro;Kanazawa Naomi;Kawamura Yoshiki;Yoshikawa Tetsushi;Suzuki Tadaki;Takao Masaki;Nakahara Jin;Izawa Yoshikane;有村奈利子
通讯作者：
有村奈利子