研究内容 (市川)
高次機能発現には、神経細胞上の特異的なシナプス構築（シナプス分布）とその可塑的変化が重要な役割を果たしております。シナプス構築の形成と可塑的変化の解析の対象として、まず、シナプス入力源が興奮線維2種、抑制性線維3種しかなく、比較的解析しやすい小脳プルキンエ細胞を選びました。初めに、シナプス構築の形成過程を、野生型マウスとともにGluD2（グルタミン酸受容体δ2型）, mGluR1（代謝性グルタミン受容体1型）などの遺伝子欠損マウスを用いながら、探索しました。その結果、平行線維シナプスの充分な形成が登上線維の一重支配の成立に必要不可欠であり、GluD2がその平行線維シナプス安定化に重要な役割をはたしていることを、明らかにしました(1, 2)。それを嚆矢として、シナプス構築の形成に関わる様々なの機構を明らかにしてきました(参照図 3-5)。そして、成体で、特定の入力線維に障害を与えたときのシナプス構築の可塑的な変化を調べております（参照図 6）。
- Hashimoto K, Ichikawa R, Takechi H, Inoue Y, Aiba A, Sakimura K, Mishina M, Hashikawa T, Konnerth A, Watanabe M, Kano M. Roles of GluRδ2 and mGluR1 in climbing fiber synapse elimination during postnatal cerebellar development. J. Neurosci. 21:9701-9712, 2001
- Ichikawa R, Miyazaki T, Kano M, Hashikawa T, Tatsumi H, Sakimura K, Mishina M, Inoue Y, Watanabe M. Distal Extension of Climbing Fiber Territory and Multiple Innervation Caused by Aberrant Wiring to Adjacent Spiny Branchlets in Cerebellar Purkinje Cells Lacking Glutamate Receptor GluRδ2. J. Neurosci. 22:8487-8503, 2002
- Hashimoto K, Ichikawa R, Kitamura K, Watanabe M, Kano M. Translocation of a "Winner" climbing fiber to the Purkinje cell dendrite and subsequent eliminatio of "losers" from the soma in developing cerebellum. Neuron. 6: 106-118, 2009
- Ichikawa R, Yamasaki M, Miyazaki T, Konno K, Hashimoto K, Tatsumi H, Inoue Y, Kano M, Watanabe M. Developmental switching of perisomatic innervation from climbing fibers to basket cell fibers in cerebellar Purkinje cells. J. Neurosci. 31: 16916 –16927, 2011
- Ichikawa R, Hashimoto K, Miyazaki T, Uchigashima M, Yamasaki M, Aiba A, Kano M, Watanabe M. Territories of heterologous inputs onto Purkinje cell dendrites are segregated by mGluR1-dependent parallel fiber synapse elimination. Proc Natl Acad Sci U S A. 113: 2282-2287, 2016
- Ichikawa R, Sakimura K, Watanabe M. GluD2 endows parallel fiber-Purkinje cell synapses with a high regenerative capacity. J Neurosci, 36:4846-4858, 2016