Launey研究ユニット

ひとつひとつのタンパク質の寿命はそれほど長くはありませんが、そのタンパク質が神経組織にしるす記憶は何十年も残ります。私たちは、小脳神経細胞の顆粒細胞－プルキンエ細胞間シナプスの長期可塑性を支える細胞・分子機構を研究対象とし、可塑性を誘導した際に情報が伝達される経路や、生涯残る記憶の形成を支えるタンパク質複合体や細胞小器官の持続的再編成を完全に描写したいと考えています。このため私たちは、情報伝達のダイナミクスを次の4つの側面から相乗的に研究しています。

1. RNA: タンパク質を発現しているRNAをプルキンエ細胞特異的に回収し、プルキンエ細胞の機能を支える全てのタンパク質の網羅的"部品表(パーツリスト)"を作成します。
2. タンパク質: プルキンエ細胞を対象としたニューロプロテオミクスにより、ある神経刺激に応えて新規に発現するタンパク質を同定する。特に樹状突起で局所的に発現するタンパク質に注目します。
3. 細胞内構造: 樹状突起・スパインの超微細構造を高解像度で3次元再構築し、刺激による細胞内構造の変化を描写します。
4. 相互作用: パッチクランプ法や蛍光イメージング法により、in vitroで再現した小脳回路内のプルキンエ細胞で特定のタンパク質を除去または変化させた際のシナプス可塑性の変化を測定します。

そして究極的には、全ての顆粒細胞－プルキンエ細胞間の後シナプス可塑性を解き明かす、プルキンエ細胞スパインや樹状突起シャフト内で起きる事象の包括的かつ精確な機械論的描写を構築したいと考えています。

研究テーマ

• 神経細胞種特異的・細胞内局在特異的トランスクリプトミクス
• プルキンエ細胞樹状突起で新規に発現するタンパク質のプロテオミクスによる同定
• 活性依存的な樹状突起内構造の形態・局在変化
• カルシウムチャネル結合タンパクによるプルキンエ細胞の可塑性制御

主要論文

1. Sur S, Pashuck ET, Guler MO, Ito M, Stupp SI, Launey T.:
   "A hybrid nanofiber matrix to control the survival and maturation of brain neurons."
   Biomaterials. (2012) 33(2), 545-55.
2. Chimura T, Launey T, Ito M.:
   "Evolutionarily conserved bias of amino-acid usage refines the definition of PDZ-binding motif"
   BMC Genomics. (2011) 12:300, 1-12
3. Iannella NL, Launey T, Tanaka S.:
   "Spike timing-dependent plasticity as the origin of the formation of clustered synaptic efficacy engrams."
   Front Comput Neurosci. 2010 Jul 14;4. pii: 21.
4. Bannai H, Lévi S, Schweizer C, Inoue T, Launey T, Racine V, Sibarita JB, Mikoshiba K, Triller A.:
   "Activity-dependent tuning of inhibitory neurotransmission based on GABAAR diffusion dynamics."
   Neuron. 2009 Jun 11;62(5):670-82
5. Perron A, Mutoh H, Launey T, Knöpfel T.:
   "Red-shifted voltage-sensitive fluorescent proteins."
   Chem Biol. 2009 Dec 24;16(12):1268-77.
6. Launey T, Endo S, Sakai R, Harano J, and Ito M.:
   "Protein phosphatase 2A inhibition induces cerebellar long-term depression and declustering of synaptic AMPA receptor."
   Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A (2004) 101, 676-681.
7. Endo S, Launey T.:
   "Nitric oxide activates extracellular signal-regulated kinase 1/2 and enhances declustering of ionotropic glutamate receptor subunit 2/3 in rat cerebellar Purkinje cells."
   Neurosci. Lett. (2003) 350(2), 122-126
8. Hirai H, Launey T, Mikawa S, Yanagihara D, Kasaura T, Miyamoto A, Yuzaki M.:
   "Antibody against a putative ligand binding site reveals the d2 glutamate receptor function."
   Nature Neuroscience (2003) 6(8), 869-876
9. Matsuda S, Launey T, Mikawa S, and Hirai H.:
   "Disruption of AMPA receptor GluR2 clusters following long-term depression induction in cerebellar Purkinje neurons."
   EMBO Journal (2000) 19 (2), 2765-2774
10. Hirai H, and Launey T.:
    "A regulatory connection between the activity of granule cell NMDA receptors and dendritic differentiation of cerebellar Purkinje cells."
    Journal of Neurocience (2000) 20 (14), 5217-5224