神経細胞における受容体の選択的輸送とシナプス可塑性を支えるトラフィック制御機構

Research Project

Project/Area Number	16044241
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Biological Sciences
Research Institution	Keio University
Principal Investigator	柚崎通介慶應義塾大学, 医学部, 教授 (40365226)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	幸田和久慶應義塾大学, 医学部, 講師 (40334388) 松田恵子慶應義塾大学, 医学部, 助手 (40383765) 松田信爾慶應義塾大学, 医学部, 助手 (60321816)
Project Period (FY)	2004 – 2005
Project Status	Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help	¥6,500,000 (Direct Cost: ¥6,500,000) Fiscal Year 2005: ¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000) Fiscal Year 2004: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Keywords	グルタミン酸受容体 / 軸索 / 樹状突起 / 輸送 / シナプス / 可塑性
Research Abstract	神経細胞は高度に発達した極性を持った細胞であり、軸索と樹状突起にはそれぞれ特異的な膜蛋白質が発現している。また、記憶・学習の基礎過程である長期抑圧現象(LTD)は、シナプス後膜に存在するグルタミン酸受容体の選択的エンドサイトーシスにより起きることが、近年明らかになった。このように神経細胞機能の理解には、膜蛋白質のトラフィック機構の解明が重要な鍵を握る。私たちは小脳プルキンエ細胞樹状突起に特異的に発現し、LTD発現と小脳での学習機能を制御するδ2型グルタミン酸受容体をモデルとして、トラフィック機構を解明することにより、神経細胞における高次機能の発現機構を明らかにすることを目的とした。これまでに、δ2受容体の細胞内C末端部分に、小胞体からトランスゴルジ網に輸送させるA領域(Eur.J.Neurosci.,'04)、シナプス後膜からのエンドサイトーシスを妨げるE領域(投稿中)、樹状突起への極性輸送を制御するF領域がそれぞれ独立して存在することを明らかにした。一方、細胞外のN末端領域は、輸送には直接関係しないものの、安定多量体形成に必要であり、その障害によりδ2受容体の小胞体への貯留が起きることを見出した(J.Biol.Chem,'05)。さらに、F領域についてさらに解析を進め、この領域に結合することにより樹状突起への極性輸送を制御する蛋白質を同定した。この蛋白質のノックダウンにより、δ2受容体のみならずAMPA型グルタミン酸受容体の樹状突起への選択的輸送が障害されることから、この蛋白質は神経細胞における膜蛋白質の極性輸送を制御するマスター分子の一つであると考えられる(投稿準備中)。