分子細胞脳科学分野

シナプス分子機能部門 ＜Laboratory of Molecular Synaptic Function＞

部門長：坂場 武史 ＜Takeshi Sakaba, Ph.D.＞

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神経科学分野では、脳組織に存在する分子がどのように機能するかを調べる研究、学習・言語・情動といった高次機能がどのような脳の部位の活動において担われているかを調べる研究などいろいろありますが、私たちは神経細胞どうしで構成される神経回路がどのように機能しているかを調べています。
　神経細胞どうしはシナプスといわれる素子を介して伝達がおこなわれています。形態的・機能的に脳のシナプスはさまざまであり、またシナプスの伝達強度はいつも一定ではなく、活動などに依存して可塑的に変化します。シナプス可塑性が脳の記憶素子と考えられていますが、そのメカニズムはわかっていませんので、電気生理学やイメージングを組み合わせて調べています。また、シナプスの挙動が神経回路の動作にどのような役割を持つかを電気生理学と数理モデルを組み合わせて研究することを目指しています。

研究テーマ

シナプス伝達のメカニズム、局所神経回路の機能における役割に関する研究

主要論文

1. Kawaguchi SY, Sakaba T (2015) Control of inhibitory synaptic outputs by low excitability of axon terminals revealed by direct recording. Neuron 85:1273-1288.
2. Midorikawa M, Sakaba T (2015) Imaging exocytosis of single synaptic vesicles at a fast CNS presynaptic terminal. Neuron 88:492-498.
3. Okamoto Y., Lipstein N., Hua Y., Lin KH., Brose N., Sakaba T., Midorikawa M. (2016) Distinct modes of endocytotic presynaptic membrane and protein uptake at the calyx of Held terminal of rats and mice. eLife. 5: e14643.
4. Midorikawa M, Sakaba T (2017) Kinetics of Releasable Synaptic Vesicles and Their Plastic Changes at Hippocampal Mossy Fiber Synapses. Neuron 96:1033-1040.
5. Miyano R, Miki T, Sakaba T (2019) Ca-dependence of synaptic vesicle exocytosis and endocytosis at the hippocampal mossy fibre terminal. J Physiol. 597: 4373-4386.
6. Miki T, Midorikawa M, Sakaba T (2020) Direct imaging of rapid tethering of synaptic vesicles accompanying exocytosis at a fast central synapse.PNAS 117(25):14493-14502.
7. Fukaya R, Maglione M, Sigrist SJ, Sakaba T (2021) Rapid Ca2+ channel accumulation contributes to cAMP-mediated increase in transmission at hippocampal mossy fiber synapses. PNAS 118 (9) e2016754118
8. Fukaya R, Hirai H, Sakamoto H, Hashimotodani Y, Hirose K, Sakaba T. (2023) Increased vesicle fusion competence underlies long-term potentiation at hippocampal mossy fiber synapses. Sci Adv. 9(8):eadd3616.
9. Miyano R, Sakamoto H, Hirose K, Sakaba T (2024) RIM-BP2 regulates Ca2+ channel abundance and neurotransmitter release at hippocampal mossy fiber terminals.eLife 12: RP90799.
10. Miki T, Okamoto Y, Ueno-Umegai M, Toyofuku R, Hattori S, Sakaba T. (2024) Single-vesicle imaging reveals actin-dependent spatial restriction of vesicles at the active zone, essential for sustained transmission. PNAS;121(43):e2402152121.  

メンバー

坂場 武史（教授）：Takeshi Sakaba, Ph.D. (Principal investigator, Professor)
橋本谷 祐輝（准教授）：Yuki Hashimotodani, Ph.D. (Research associate professor)
宮野 里菜子（助教）: Rinako Miyano, Ph.D. (Research assistant professor)

リンク

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