1995 Fiscal Year Annual Research Report
イノシトールポリリン酸によるニューロトランスミッター放出の制御とその分子機構
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07680844
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Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
新延 道夫 大阪大学, 蛋白質研究所, 助手 (80135748)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
有賀 純 理化学研究所, ライフサイエンス筑波研究センター, 研究員 (10232076)
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| Keywords | シナプトタグミン / イノシトールポリリン酸 / 神経伝達物質放出 / エンドサイトーシス |
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| Research Abstract |
シナプトタグミンのC2Bドメインはイノシトールポリリン酸結合部位である。また,イノシトールポリリン酸をイカ巨大シナプス前部に注入するとシナプス連絡が完全に抑制される。これらの現象から我々はシナプトタグミンが神経伝達物質の放出に直接関わる機能分子であり,また,イノシトールポリリン酸によるシナプス連絡の抑制における標的分子であると推論した。平成7年度はこの推論を証明すべくC2Bドメインに対する特異的なポリクローナル抗体(この抗体はイノシトールポリリン酸の結合を阻害する)を作成し,これをイカ巨大シナプス前部に注入した場合にシナプス連絡にいかなる影響を与えるか調べた。その結果,抗体のみの注入ではシナプス連絡に全く影響を与えなかったが,イノシトールポリリン酸を同時注入した場合にはイノシトールポリリン酸によるシナプス連絡の抑制を完全に解除した。さらに,抗体のみを注入した後,シナプス前部の高頻度刺激を行うとシナプス応答の急速な低下が観察された。これらの結果はシナプトタグミンがイノシトールポリリン酸の標的分子であることを証明するとともに,C2Bドメインが神経伝達物質の放出のみならず,放出後のシナプス小胞のエンドサイトーシスにも関与していることを強く示唆するものである。
イノシトールポリリン酸によるシナプス連絡の抑制にシナプトタグミンが直接関与しているか否かは今後の研究を進める過程で最重要課題であったが,イカ巨大シナプスを用いた系では,ほぼ予測通りにシナプトタグミンがイノシトールポリリン酸による抑制の標的分子であると結論づけられた。今後は,哺乳類系の初代培養細胞においても,同様の現象が観察されるか調べる予定である。
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[Publications] Niinobe,M: "Synaptotagmin is an Inositol Polyphosphate Binding Protein : Isolation and Characterization as an Ins 1,3,4,5-P_4 Binding Protein" Biochem.Biophys.Res.Commun.205. 1036-1042 (1994)
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[Publications] Fukuda,M: "Inositol-1,3,4,5-tetrakisphosphate Binding to C2B Domain of IP_4BP./Synaptotagmin II" J.Biol.Chem.269. 29206-29211 (1994)
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[Publications] Llinas,R: "The Inositol High-polyphosphate Series Blocks Synaptic transmission by Preventing Vesicular Fusion : A Squid Giant Synapse Study" Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 91. 12990-12993 (1994)
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[Publications] Fukuda,M: "Functional Diversity of C2 Domains of Synaptotagmin Family-Mutational Analysis of Inositol High Polyphosphate Binding Domain" J.Biol.Chem.270. 26523-26527 (1995)
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[Publications] Mikoshiba,K: "Role of the C2A Domain of Synaptotagmin in transmitter Release as Determined by Specific Antibody Injection into the Squid Giant Synapse" Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 92. 10703-10707 (1995)
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[Publications] Fukuda,M: "Role of the C2B Domain of Synaptotagmin in Vesiwlar Release and Recyding as Determined by Specific Antibody Injection into the Squid Giant Synapse" Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 92. 10708-10712 (1995)
