1999 Fiscal Year Annual Research Report
シナプス後肥厚部(PSD)構成蛋白質の分子構築とシナプス可塑性における機能解析
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11170235
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
立花 太郎 大阪大学, 医学系研究科, 助手 (80311752)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西田 亙 大阪大学, 医学系研究科, 助手 (80271089)
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| Keywords | シナプス / PSD / モノクローナル抗体 / ロイシンジッパー / EVH1ドメイン / 代謝型グルタミン酸受容体 / NMDA受容体 |
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| Research Abstract |
シナプス後肥厚部(PSD)構成蛋白質を同定するため、PSD特異的モノクローナル抗体を作製し、複数の新規PSD蛋白質のクローニングに成功した。その中の1つ、PSD-Zip45はN末側にEVH1ドメイン、C末側に2カ所のロイシンジッパードメインを有していた。in situハイブリダイゼーションならびに特異抗体を用いた免疫組織染色で脳内の分布を調べたところ、PSD-Zip45は大脳皮質、海馬、小脳などに豊富に存在し、シナプス特有のドット状の局在を示した。特に小脳プルキンエ細胞の樹状突起において代謝型グルタミン酸受容体1型(mGluR1)と同一部位に局在することを見いだした。培養細胞内での発現実験などからPSD-Zip45はEVH1ドメインでmGluR1に直接結合し、mGluR1をクラスター形成させることを明らかにした。また、PSD-Zip45の各種部分欠失変異体を構築し解析したところ、PSD-Zip45の最もC末端側に位置するロイシンジッパードメインがクラスター形成に必要かつ十分であることがわかった。これはロイシンジッパーモチーフがシナプス後肥厚部の分子構築において重要な役割を担っていることを明らかにした最初の例となった。さらに、yeast two-hybrid法などを用いてmGluR1以外のPSD-Zip45結合蛋白を検索した結果、PSD-Zip45はNMDA受容体アンカー蛋白質や細胞骨格蛋白質など複数の蛋白質に結合することを見いだし、シナプスの分子構築において中心的な役割を果たしている可能性を示した。
PSD-Zip45とは別にクローニングした蛋白質、PSD-Zip70もPSD-Zip45同様、分子内にロイシンジッパードメインを持ち、培養細胞内発現実験から自己会合能を有していることが示された。さらにyeast two-hybrid法を用いて複数の結合蛋白質を同定した。
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[Publications] Tadokoro, S., Tachibana, T., Imanaka, T., Nishida, W. and Sobue, K.: "Involvement of unique leucine-zipper motif of PSD-Zip45(Homer 1c/vesl-1L) in group 1 metabotropic glutamate receptor clustering"Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 96. 13801-13806 (1999)
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[Publications] Tachibana, T., Hieda, M., Yokoya, F., Kose, S., Imamoto, N. and Yoneda, Y.: "A monoclonal antibody to the C-terminal acidic portion of Ran inhibits both recycling of Ran and nuclear protein import in living cells"J. Cell Biol.. 144. 645-655 (1999)
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[Publications] Tachibana, T., Hieda, M. and Yoneda, Y.: "Up-regulation of nuclear protein import by nuclear localization signal sequences in living cells"FEBS Lett.. 442. 235-240 (1999)
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[Publications] Yokoya, F., Imamoto, N., Tachibana, T and Yoneda, Y.: "β-Catenin can be transported into the nucleus in a Ran-unassisted manner"Mol. Biol. Cell. 10. 1119-1131 (1999)
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[Publications] Kikuchi, N., Gohshi, T., Kawahire, S., Tachibana, T. et al.: "Molecular Shape and ATP Binding Activity of Rat p50, a Putative Mammalian Homologue of RuvB DNA Helicase"J. Biochm.. 125. 487-497 (1999)
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[Publications] Kose, S., Imamoto, N., Tachibana, T., Yoshida, M. and Yoneda, Y.: "β-Subunit of nuclear pore-targeting complex (Imporin b) can be exported from the nucleus in a Ran-unassisted manner"J. Biol. Chem.. 274. 3946-3952 (1999)
