シナプスにおけるNMDA受容体サブユニットソーティング機構とその生理的意義の解明

• Project/Area Number: 18700304
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Neuroscience in general
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 明石 馨 Niigata University, 脳研究所, 科研費研究員 (30374713)
• Project Period (FY): 2006 – 2007
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2007)
• Budget Amount: ¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000); Fiscal Year 2007: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000); Fiscal Year 2006: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
• Keywords: 脳・神経 / NMDA受容体 / シナプス / マウス

Research Abstract

海馬CA3選択的NMDA受容体GluRε2KOマウス(CA3-GluRε2KO)では海馬CA3シナプスにおいてNMDA受容体が機能する上で必須な分子であると分かって来た。この現象の分子背景を明らかにする目的で本研究を進めてきた。その結果、CA3-GluRε2KOマウスのCA3ホモジネートでは、ε1が野生型マウスと変化がないにも関らず、全てのCA3シナプスにおいてNMDA受容体応答が消失していた。ε1/ζ1のシナプスへの局在の変化を想定し、免疫電顕を行ったがζ1のシグナルは減少していたものの(野生型マウスの1/3程度)ε1のシグナルには変化がなく、ε1/ζ1はシナプス部位に存在していた。ところがCA3のPSD画分では、ε1、PSD-95が大きく減少していた(いずれも野生型マウスの1/2程度)。この減少はPSD画分抽出時に使用するTritonX-100に対しε1、PSD-95といった分子が脆弱になっていることを示唆している。それに対しε1KOマウスのPSD画分中のε2には変化が無いことから、GluRε2KO特異的にCA3シナプスのPSD蛋白複合体の構造が変化している可能性が示唆された。さらにシナプス骨格系の分子として代表的なactinの状態を調べたところ、GluRε2KOマウスにおいて、CA3のシナプトソーム画分において全actin量に変化はないものの、F-actinの量が減少していた。これらのことから、海馬CA3シナプスにおいてGluRε2はNMDA受容体が機能を持つ上で必須なサブユニットであると同時に、GluRε2を含むNMDA受容体シグナルがPSD蛋白複合体構造の安定性に関与している可能性があり、そのPSD蛋白複合体構造の安定性がε1/ζ1で構成されるNMDA受容体が活性を持つ為にも必要な事であることがわかった。現在本研究結果についての論文を投稿準備中である。

Research Products

• [Journal Article] Abundant distribution of TARPγ-8 in synaptic and extrasynaptic surface of hippocampal neurons and its major role in AMPA receptor expression on spines and dendrites (2006)
  • Author(s): Masahiro Fukaya
  • Journal Title: European Journal of Neuroscience 24 Pages: 2177-2190