視覚系における情報のコーディングとデコーディング機構の解析

视觉系统信息编码和解码机制分析

基本信息

批准号：
20019017
负责人：
立花政夫
金额：
$ 4.86万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

成熟した脊椎動物の網膜においては様々な神経細胞間にギャップ結合が発現しており、ノイズの低減・膜電位変動の同期化・受容野サイズの調整などに貢献していることが報告されている。視細胞と網膜の出力細胞である神経節細胞を繋ぐ介在神経細胞である双極細胞間にもギャップ結合が存在することが魚類や哺乳類などで報告されているが、その機能に関しては不明な点が多い。そこで、成熟キンギョから剥離網膜標本や網膜スライス標本を作製し、巨大な軸索終末部を持つMb1型(ON型)双極細胞や神経節細胞にホールセルクランプ法を適用して双極細胞間のギャップ結合の機能を検討した。その結果、ギャップ結合を介して電気的に繋がっているMb1型双極細胞ネットワークは、Mb1型双極細胞間の膜電位変動の同期やノイズの低減に寄与するのみならず、Caスパイクを介した側方情報伝達にも関与していることが明らかとなった。網膜視細胞は光刺激によって過分極し、伝達物質であるグルタミン酸の放出を減少させる。その結果、シナプス後細胞であるON型双極細胞では、代謝型グルタミン酸受容体mGluR6下流のカスケードが不活性化され、陽イオンチャネルが開いて脱分極する。これまで、この陽イオンチャネル分子は同定されていなかったが、第4領域の古川貴久班員との共同研究の結果、(1)TRPM1はマウスON型双極細胞の樹状突起に局在し、mGluR6と共存していること、(2)TRPM1ノックアウトマウスでは、ON型双極細胞の光応答が消失していること、(3)TRPM1の強制発現系でこの分子はmGluR1下流のカスケードで陽イオンチャネルとして機能していること、がわかった。したがって、TRPM1は、ON型双極細胞におけるmGluR6下流の陽イオンチャネルであると結論した。

据报道，成熟脊椎动物的视网膜的各种神经元之间表达了间隙连接，从而有助于降低降噪，膜电位波动的同步以及调整接受场的大小。据报道，在鱼类和哺乳动物中，双极细胞之间存在间隙连接，干预连接感光细胞和神经节细胞的神经细胞，这些细胞是视网膜输出细胞的，但关于其功能的未知数很多。因此，从成熟的海洋万寿菊制备了分离的视网膜标本和切成薄片的视网膜标本，并将全细胞夹紧施加到MB1型（型）双极细胞和神经节细胞上，并具有巨大的轴突末端，以检查双极细胞之间间隙连接的功能。结果，据揭示了通过间隙连接电气连接的MB1型双极细胞网络，不仅有助于同步膜电位波动，并减少MB1型双极细胞之间的噪声，而且还有助于通过CA Spikes侧向信息传递。视网膜感光细胞通过光刺激而超极化，从而减少了发射机谷氨酸的释放。结果，在类型的双极细胞中，是突触后细胞，代谢谷氨酸受体MGLUR6下游的级联反应被灭活，阳离子通道开放并去极化。 Although this cation channel molecule has not been identified until now, a joint study with group member Furukawa Takahisa of the fourth region revealed that (1) TRPM1 is localized to the dendrites of mouse ON-type bipolar cells and co-existed with mGluR6, (2) TRPM1 knockout mice have lost the photoresponse of ON-type bipolar cells, and (3) in the forced expression system of TRPM1，该分子在MGLUR1下游的级联反应中充当阳离子通道。因此，我们得出的结论是，TRPM1是在型双极细胞中MGLUR6下游的阳离子通道。

项目成果

期刊论文数量（5）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

TRPM1 is a component of the retinal ON bipolar cell transduction channel in the mGluR6 cascade

DOI：
10.1073/pnas.0912730107
发表时间：
2010-01-05
期刊：
PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA
影响因子：
11.1
作者：
Koike, Chieko;Obara, Takehisa;Furukawa, Takahisa
通讯作者：
Furukawa, Takahisa

網膜における情報処理と逃避行動

视网膜的信息处理和逃避行为