合田 裕紀子
シナプス入力を統合するアストロサイト構造基盤のデコーディング
研究内容
アストロサイトは多数の突起を呈し、その末端のPAP（perisynaptic astrocyte process）を通じてシナプスと密接にコンタクトします。膨大な数のPAPは、単により多くのシナプスとの接触を促す自然の工夫か、或いは、樹状突起上のスパインのように、シナプス入力シグナルを区画化する情報処理のためか、そもそも、アストロサイト特有な突起形態の意義すらよく分かっていません。本研究はマウス海馬を使い、個々のアストロサイトがシナプス情報を統合して神経回路制御を担う、基本的なメカニズムを明らかにします。特に規則的なシナプス入力構造を持つ神経回路が、同じく規則的にタイリングされたアストロサイトのPAPと相互作用して、シナプス入力を区画化した上でシナプス入力情報を統合する、という仮説の検証を行います。そのために、活性化したPAPを標識するカルシウムプローブを開発して、シナプス特異的なアストロサイトPAPの活動をマッピングします。さらには、アストロサイトによるシナプス情報統合の最小動作単位を同定して、神経回路を制御するアストロサイトの構造基盤のデコーディングを目指します。アストロサイトPAPによるシナプス入力情報の区画化と情報処理機構を理解することで、海馬回路が担う学習メカニズムへの新たな知見獲得へつなげたいです。
研究概略図
代表業績
Saint-Martin M*, Goda Y*. (2022) Astrocyte-synapse interactions and cell adhesion molecules. FEBS J doi: 10.1111/febs.16540.
Chipman PH, Fung CCA, Fernandez A, Sawant A, Tedoldi A, Kawai A, Gautam SG, Kurosawa M, Abe M, Sakimura K, Fukai T,Goda Y*. (2021) Astrocyte GluN2C NMDA receptors control basal synaptic strengths of hippocampal CA1 pyramidal neurons in the stratum radiatum. eLife 10:e70818.
Tong R, Chater TE, Emptage NJ, Goda Y*. (2021) Heterosynaptic cross-talk of pre- and postsynaptic strengths along segments of dendrites. Cell Rep 34, 108693. doi: 10.1016.
Chater TE, Goda Y*. (2020) My Neighbour Hetero – deconstructing the mechanisms underlying heterosynaptic plasticity. Curr Op Neurobiol 67, 106-114. doi: 10.1016.
Letellier M, Levet F, Thoumine O, Goda Y*. (2019) Differential role of pre and postsynaptic neurons in the activity-dependent control of synaptic strengths across dendrites. PLoS Biol 17, e2006223.
Letellier M, Park YK, Chater TE, Chipman PH, Gautam SG, Oshima-Takago T, Goda Y*. (2016) Astrocytes regulate heterogeneity of presynaptic strengths in hippocampal networks. Proc Natl Acad Sci USA (direct submission) 113, E2685-2694.