発達期と成熟後のスクラップ&ビルドによる小脳神経回路の動的制御

 

研究代表者
・柚﨑 通介（慶應義塾大学　医学部生理学・教授）

研究分担者
・溝口 明（三重大学 医学部解剖学・教授）

　幼若小脳プルキンエ細胞は複数の樹状突起が放射状に進展しているが、生後数日の間にそのうち一本のみが残り、その分枝が一平面上に扇状に伸展し成熟型樹状突起となる。プルキンエ細胞の樹状突起はその近位部において登上線維（下オリーブ核軸索）、遠位部において平行線維（顆粒細胞軸索）とシナプスを形成する。幼若時には複数の登上線維がプルキンエ細胞とシナプスを形成するが、このうち一本のみが、既に一本のみに刈り込まれた樹状突起を上行し、残りの登上線維は細胞体にとどまりやがて退縮する。一方、成熟後においても神経活動に応じて、プルキンエ細胞樹状突起上に形成される平行線維と登上線維の支配領域が変化する。このように小脳神経回路においては、発達期のみでなく成熟後においても著明な3つのスクラップ&ビルド現象が観察される。他の動物種や脳領域において観察されるスクラップ＆ビルド現象と比較することにより一般原理と特殊原理の解明を目指す。

 

論文

Elegheert J, Kakegawa W, Clay JE, Shanks N, Behiels E, Matsuda K, Kohda K, Miura E, Rossmann M, Mitakidis N, Motohashi J, Chang VT, Siebold C, Greger IH, Nakagawa T, Yuzaki M*, Aricescu AR*.
Structural basis for integration of GluD receptors within synaptic organizer complexes.
Science 353:295-299 (2016).
(*co-corresponding author)

Takeo YH, Kakegawa W, Miura E, Yuzaki M.
RORa regulates multiple aspects of dendrite development in cerebellar Purkinje cells in vivo.
J Neurosci 35:12518-12534 (2015).

Kakegawa W, Mitakidis N, Miura E, Abe M, Matsuda K, Takeo YH, Kohda K, Motohashi J, Takahashi A, Nagao S, Muramatsu SI, Watanabe M, Sakimura K, Aricescu AR, Yuzaki M.
Anterograde C1ql1 signaling is required in order to determine and maintain a single-winner climbing fiber in the mouse cerebellum.
Neuron 85:316-329 (2015).