モータータンパク質の局所受容体分布調節による包括的多シナプス機能制御システムの解明

プログラム

医学系研究助成　精神・神経・脳領域

所属機関

筑波大学

所属部署

医学医療系　生命医科学域　解剖学・神経科学研究室

キーワード

視覚臨界期　分子モーター　方位選択性　グルタミン酸受容体　カルシウムイメージング

研究結果の概要

ヒトやマウスの視覚野には発達期において臨界期と呼ばれる神経可塑性が一過的に高まる時期が存在し、この時期に正常な神経活動を得られなかった視覚野はうまく機能せず、臨界期を過ぎてしまうと元に戻すことができない。視覚臨界期における神経突起内の分子メカニズムの詳細についてはいまだ不明な部分が多く、本研究ではこの時期における分子モーターKIF5Aの機能を解明するため、視覚野特異的な遺伝子発現操作を施したマウスにおいてカルシウムイメージング解析を行った。するとKIF5Aのノックアウトと強制発現はそれぞれ視覚刺激に対する応答性について異なる変化を引き起こしたが、ノックアウト及び強制発現された細胞はどちらも同一視覚野内のWT細胞に比べて方位選択性についての同じ変化を示した。したがって視覚臨界期における視覚機能の維持にKIF5Aによる突起内分子機構が重要な役割を担っていることが示唆された。神経細胞の可塑性に重要な役割を担っている分子モーターがどのように視覚機能に関わっているかを調べたことで、本研究はこれまで未知であった神経回路網内の神経突起内メカニズムの解明に寄与する成果を得た。

公表論文

Gene expression of psychiatric disorder-related kinesin superfamily proteins (Kifs) is potentiated in alternatively activated primary cultured microglia. BMC Research Notes, 18(1):44, 2025.