細胞骨格系による中枢シナプス機能発現の分子機作に関する研究

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06253212
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 祖父江 憲治 大阪大学, 医学部, 教授 (20112047)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 林 謙一郎 大阪大学, 医学部, 助手 (90238105) ; 乾 誠 大阪大学, 医学部, 助教授 (70223237)
• Keywords: 細胞膜骨格 / カルシウム制御 / アネキシンVI / カルスペクチン / シナプス小胞蛋白質

Research Abstract

1.神経細胞におけるアネキシンVI結合蛋白質:神経細胞の細胞膜骨格機能Ca^<2+>制御機構を明かにすることを目的として、脳に比較的豊富に存在するCa^<2+>、燐脂質結合蛋白質アネキシンVIの標的蛋白質の検索を行なった。その結果、細胞膜骨格蛋白質カルスペクチンがアネキシン結合蛋白質であることを見いだした。さらに、再構成実験からアネキシンVIがCa^<2+>、燐脂質依存性にF-アクチン-カルスペクチンの細胞膜骨格を制御し得ることを明かにした。アネキシンVIが細胞膜骨格のCa^<2+>制御因子として働いている可能性が示唆される。
2.シナプス小胞蛋白質シナプトタグミンとカルモデュリンの結合:神経伝達物質放出過程において重要な役割を果たすシナプトタグミンの結合蛋白質の解析を行った。その結果、シナプトタグミンがカルモデュリンと結合することを見出した。この結合は、Ca^<2+>非依存性で高塩濃度でも阻害されないことから、通常の状態で両者か結合していると考えられる。カルモデュリンの結合部位は、シナプトタグミンのC2領域であった。しかしながら、カルモデュリンは、シナプトタグミンとシナプス前膜蛋白質シンタキシン、ニューレキシンとの結合には影響を与えなかった。
3.シナプス小胞蛋白質シナプシンIとカルスペクチンとの結合:シナプス前膜には、通常とは異なった形でカルスペクチンが存在し、これにシナプシンIが結合する。この生理的意義の解明を目的として、両蛋白質の結合解析を行なった。この結合はCa^<2+>非依存性で、両者がカルモデュリン結合能を有するにもかかわらずカルモデュリンは影響を与えなっかた。また、シナプシンIのcAMP依存性及びカルモデュリン依存性の燐酸化により、両者の結合は部分的に阻害された。両燐酸化の効果は相加的であった。シナプシンIは、その頭部及び中間部でカルスペクチンと結合する。接合部位の詳細なマッピングによる合成ペプチドを用いることにより、両者の結合の生理機能の解明が期待される。

Research Products

• [Publications] Tanaka,J.: "Localization and characterization of gelsolin in nervous tissues.Gelsolin is specifically enriched in myelin-forming cells." J.Neurosci.14. 1038-1052 (1994)
• [Publications] Watanabe,T.: "Annexin VI-binding proteins in brain.Interaction of annexin VI with a membrane skeletal proteins,calspectin(brain spectrin or fodrin)." J.Biol.Chem.269. 17656-17662 (1994)
• [Publications] Inui,M.: "Annexin VI binds to a synaptic vesicle protein,synapsin I." J.Neurochem.63. 1917-1923 (1994)
• [Publications] Yano,H.: "Identification of two distinct promoters in the chicken caldesmon gene." Biochemi.Biophys.Res.Commun.201. 618-626 (1994)
• [Publications] Kira,M.: "Caldesmon and low Mr isoform oftropomyosin are localized in neuronal growth cones." J.Neurosci.Res.(in press ). (1995)
• [Publications] Yano,H.: "Transcriptional regulation ofthe chicken caldesmon gene:activation of gizzard type caldesmon promoter a CArG box-like motif." J.Biol.Chem.(in press ). (1995)
• [Publications] Nakamura,N.: "Differential localization of α2,αv,β2 and β5 integrins in human osteoclasts:their involvement in cell adhesion and bone resorption." J.Cell Sci.(in press ). (1995)
• [Publications] Tanaka,J.: "Cell/substratum adhesion and movement of cultured rat astrocytes." Dev.Brain Res.(in press ). (1995)
• [Publications] Yoshida,K.: "Reperfusion of rat heart after brief ischemia induces proteolysis of calspectin(non-erythroid spectrin or fodrin)by calpain." Circulation Res.(in press ). (1995)
• [Publications] Ozawa,K.: "Translocation of cortactin(p80/85)to the actin-based cytoskeleton during thrombin receptor-mediated platelet activation." J.Cell Sci.(in press ). (1995)
• [Publications] Hayashi,K.: "Expressional regulation of caldesmon isoforms in assoceation with phenotypic modulation of smooth muscle cells." Japan Sci.Soc.Press, :159 (1995)